Figur 1.1. Solsystemet befinder sig i udkanten af Mælkevejen lysår fra centret. Jorden er den tredje af solsystemets otte planeter.

Transkript

1 Figur 1.1. Solsystemet befinder sig i udkanten af Mælkevejen lysår fra centret. Jorden er den tredje af solsystemets otte planeter.

2 Figur 1.2. Solens omløbstid i sin bane (vist som en røde cirkel) omkring Mælkevejens centrum definerer længden af det galaktiske år.

3 Solens afstand Mindste afstand til Mars Plutos afstand 8 lysminutter 3 lysminutter 6 lystimer

4 Fjerne stjerner A (kendt stjerne) p r 1 AE Jorden J S Jorden 1 J2 et halvt år senere Solen Figur 1.7.

5 Nordstjernen Horisonten Figur 2.2. I døgnets løb drejer alle stjerner om himlens nordpol.

6 Vægten Jomfruen Løven Krebsen Skytten Skorpionen Juni Marts Jordens bane Solen December Tvillingerne Stenbukken Vandmanden September Vædderen Fiskene Tyren Figur Dyrekredsen.

7 NP Zenit Stjernen kulminerer δ Horisont ϕ H 90 o ϕ Ækvator NP Zenit Stjernen i øvre kulmination Stjernen i nedre kulmination h δ ϕ Ækvator Horisont 90 o ϕ Figur 2.15.

8 Solen Jorden Ekliptikas plan Solen Ekliptika 23,5 Jorden N Ækvator S Figur Ekliptika.

9 30 20 Ekliptika 23,5 o Deklination (grader) Himmelkuglens ækvator Solen - 23,5 o 22. dec. 22. sep. Himmelkuglens ækvator Ekliptika 22. mar. 23,5 o 22. jun. -30 Solen 22. dec 22. mar. 22. jun. 22. sep. Figur 2.12.

10 Solen Forårsjævndøgn 22/3 Sommersolhverv 22/6 Efterårsjævndøgn 22/9 Vintersolhverv 22/12 a 0 h 6 h 12 h 18 h d 0 23,5 0-23,5 H 34 57, ,5

11 Jordens afstand fra Solen (AE) Solflux (W/m 2 ) 0,983 (Perihel) ,000 (Middel) ,017 (Aphel) 1.342

12 1m h o 1m 1 sin h m 1m Figur 2.13.

13 NP NP NP Polarcirklen NP Solen 66,5 o 23,5 o Ækvator 22/12 22/6 Figur 2.14.

14 Bølgelængde (m) Radiobølger Lys Røntgen Gamma Langbølget AM FM Mikrobølger Infrarødt Synligt Ultraviolet Ionosfæren Øvre atmosfære Radiovindue Optisk vindue Synligt lys Nedre atmosfære Bølgelængde i nm Figur 3.1.

15 Strålingstype Bølgelængder (nm) Temperaturer (K) Typiske kilder Gammastråling < 0,01 Over 10 8 Gammakilder (ukendt natur) Røntgenstråling 0, Varm gas i galaksehobe, supernovarester Ultraviolet stråling Meget varme stjerner Synligt lys Planeter, stjerner og galakser Infrarød stråling mm Planeter, støvog gasskyer Radiostråling over 1 mm 1-10 Støv- og gasskyer

16 K 70 Relativ intensitet Synligt lys 5000 K K K Figur 3.2.Plancks lov. Bølgelængde (nm)

17 Magnetfelt Figur 3.4. Synkrotronstråling frembringes af elektroner, der bevæger sig i spiralbaner i et magnetfelt.

18 2 Intensitet I (W/m nm) Synkrotronstråling Planck-kurve Bølgelængde (nm) Figur 3.5.

19 Figur 3.6. Absorption: Elektronen modtager energi fra en foton og løftes herved til et højere energiniveau. Emission Emission: Elektronen udsender en foton og falder herved til et lavere energiniveau.

20 Absorptionsspektrum Gassky Emissionsspektrum Stjerne Kontinuert spektrum Figur 3.8.

21 Molekyle Bølgelængde (cm) OH 18 H 2 O 1,35 CO 2,7 HCOOH 18,3 CH 3 OH 36,0 og 1,2

22 21 cm foton Figur Brintatom med ensrettet spin Brintatom med modsatrettet spin

23 Figur 3.11.

24 Linjer målt i laboratoriet λ Rødforskydning Blåforskydning Figur De samme linjer observeret i stjernespektrum

25 Figur Stjerne

26 Svageste Klareste 30 Hubbles / Kecks grænse (30) Figur 4.2. Størrelsesklasser. 4-m kikkert grænse (26) 1-m kikkert grænse (18) Pluto (15) Blotte øjes grænse (6) Polaris (2.5) Alpha Centauri (0), Betelgeuze (0.8) Sirius (klareste stjerne, -1.5) Venus (klarest, -4.4) Fuldmåne (-12.5) Solen (-26.8)

27 Afstand > 10 pc Stjernen synes svagere end i afstanden 10 pc Standardafstand 10 pc Afstand < 10 pc Afstand = 10 pc Tilsyneladende størrelsesklasse = Absolut størrelsesklasse Stjernen synes klarere end i afstanden 10 pc Figur 4.3. Den absolutte størrelsesklasse M er defineret ud fra standardafstanden 10 pc.

28 Lys ind i teleskop Sekundær spejl Instrumenter Parabol hovedspejl Figur 4.4. I et spejlteleskop anvendes normalt et sekundærspejl til at sende lyset fra stjernen hen til øjet eller måleinstrumenterne. I den her viste konstruktion er måleinstrumenterne for eksempel et CCD kamera anbragt bag hovedspejlet.

29 θ r Månen A B Teleskop T Spejldiameter D Figur 4.5. Både vinklen θ og den mindste afstand, hvor teleskopet kan skelne to punkter A og B fra hinanden, anvendes som mål for opløsningsevnen.

30 Stjerne Referencestjerne i nærheden af stjerne Lys fra stjerne eller Atmosfæren Kunstig stjerne af laserlys til måling af atmosfære Lys fra stjerne forstyrret af atmosfæren Sekundærspejl Laser Hovedspejl Sensoren styrer via computeren spejlets form alt efter, hvordan de atmosfæriske forhold er. Delingsspejl Sensor Deformerbart spejl Computer Lys fra stjerne uden forstyrrelser Figur 4.6. Adaptiv optik kræver en konstant justering af formen på et lille deformerbart spejl. Man kan enten bruge en almindelig kendt stjerne eller en kunstig stjerne frembragt af laserlys som referencestjerne. Detektor

31 Filter Område Effektiv bølgelængde Båndbredde U Ultraviolet 365 nm 70 nm B Blåt 440 nm 100 nm V Visuel 550 nm 90 nm R Rødt 640 nm 150 nm I Infrarødt 790 nm 150 nm

32 100 U B V Gennemsigtighed (%) Figur Bølgelængde (nm)

33 Temperatur (K) Solen Figur ,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 Farveindex (B - V)

34 Stjerne Stjernens farve Stjernens temperatur B-V Rigel Blå K -0,24 Vega, Sirius Hvide K 0,00 Canopus Hvidgul K 0,35 Solen, Alfa Centauri Gule K 0,65 Aldebaran Rød K 1,20 Betelgeuze Rød K 1,70

35 Stjerne Temperatur Masse Radius Solen K 1 1 Orange dværg K 0,7 0,7 Rød dværg K 0,3 0,5 p57

36 Figur 5.2. Solens opbygning. Al energiproduktion foregår inde i kernen, og det tager strålingen mange tusinde år at kommer herfra og ud til overfladen. Korona Kromosfære Fotosfære Konvektiv zone Strålingszone Kerne p58

37 Solvind Magnetopause Van Allen bælter Magnetiske feltlinjer Figur 5.3. Solvinden påvirker formen af Jordens magnetfelt. Uden solvinden ville Jorden have et dipolfelt, se tegningen nederst til højre. Grænsen mellem solvinden og Jordens magnetfelt kaldes magnetopausen. Solvinden presser magnetfeltet sammen på dagsiden og giver på natsiden Jorden en lang magnetisk komethale. De orange områder viser beliggenheden af Jordens strålingsbælter. p59

38 A Månens bane Jordens bane 29 o Solen B C 29 o Figur På en siderisk måned bevæger Månen sig 360 fra A til B. På en synodisk måned bevæger Månen sig 389 fra A til C.

39 Halvmåne Halvmåne Tiltagende Tiltagende Sollys Fuldmåne Jorden Aftagende Nymåne Halvmåne Figur Månens faser.

40 Egnet til at skabe formørkelse Knudelinjen 5,2 Egnet til at skabe formørkelse Figur Sol- og måneformørkelser. Betingelsen for at få formørkelser er, at knudelinjen line of nodes ligger i ekliptikas plan. I alle andre tilfælde vil måneskyggen passere over eller under Jorden. Det samme gælder for jordskyggen i forhold til Månen..

41 4 2 He 1 1 H 1 1 H 12 6 C 0 e + + ν N 13 7 N + γ γ O 13 6 C + + e + ν N + γ 1 1 H Figur CNO cyklussen. 1 1 H p70

42 CNO Energi (W/kg) PP Figur Temperatur (mio. K) p70

43 A B Oceanerne Jorden Jorden Månen Månen Figur Månen trækker mest i vandet på den side, der er nærmest (A). (B) viser accelerationerne relativt til Jordens centrum. Der bliver højvande to steder, både på den side, der vender mod Månen og på den modsatte side.

44 Jorden Figur Højvandet på Jorden skaber en udbuling, der accelererer Månen i sin bane og derved bringer den længere væk fra Jorden. Energien hertil tages fra Jordens rotation.

45 P F 1 2 F Figur 6.4.

46 Planetbane A Aphel r a Solen r p P Perihel Figur 6.5. I enhver planetbane befinder Solen sig i det ene brændpunkt. Planetens mindste afstand til Solen er r p, og den største afstand er r a.

47 E D C Solen B A Figur 6.6. Planeten er lige lang tid om at bevæge sig strækningerne AB, CD og EF. Det følger nu af Keplers 2. lov, at de tre skraverede arealer er lige store. F

48 Hyperbel Parabel Cirkel Ellipse Figur 6.8.

49 Over undvigelseshastighed Undvigelseshastighed Cirkelformet kredsløb Ellipseformet kredsløb Figur 6.9. Newtons tankeeksperiment. Banen for kanonkuglen afhænger af kuglens fart v. For v < 7,9 km/s falder kanonkuglen ned. For v = 7,9 km/s går kuglen i en cirkelformet bane lige over jordoverfladen. For 7,9 km/s < v < 11,2 km/s bliver banen ellipseformet. For v 11,2 km/s undviger kanonkuglen Jorden.

50 A Tyngdepunkt B r a r b Figur I tolegemeproblemet kredser de to kloder om det fælles tyngdepunkt. Tyngdepunktets beliggenhed er bestemt af ligningen M A r A = M B r B (vægtstangsreglen).

51 A Tyngdepunkt B Figur De to kloder A og B kredser om det fælles tyngdepunkt i ligedannede ellipser, således at den tungeste klode bevæger sig i den mindste ellipse. De to kloder befinder sig til enhver tid på hver sin side af tyngdepunktet. Fra hver af de to kloder vil den anden klode se ud til at bevæge sig i en ellipsebane.

52 Hohmann-banen M 2 J 2 75 o Solen 44 o J 1 M 1 Figur Hohmann-banen til Mars.

53 7 2 4 Solen Jorden Jupiter Saturn 3 Venus Cassinis bane Figur Cassinis lange vej til Saturn. 1. Start fra Jorden oktober Forbiflyvning af Venus april Deep Space manøvre januar Hovedmotoren blev tændt kortvarigt for at justere banen. 4. Forbiflyvning af Venus juni Forbiflyvning af Jorden august kun tre måneder senere! 6. Forbiflyvning af Jupiter december Ankomst til Saturn juli 2004.

54 Observatøren bevæger sig med planeten Figur En Gravity Assist bane opfattes forskelligt afhængig af, hvor observatøren befinder sig. Set fra planeten foretager rumsonden blot et sving rundt i en hyperbelbane - og den forlader planeten med samme fart, som den ankom. Set Observatøren står stille fra Solen ændres rumsondens fart, og det sker på bekostning af planeten, som ved forbiflyvningen enten taber eller vinder energi.

55 Lagrangepunkter L4 o 60 L 3 M L o 1 60 m L2 Figur L5

56 Kometbane Ionhale Solen Støvhale Ionhale Figur En komet runder Solen. Strålingstrykket vil altid få både gashalen og støvhalen til at pege bort fra Solen. Støvhalen bliver krum på grund af Solens tyngdekraft på støvpartiklerne.

57 CO 2 Nedbør H CO 2 3 Vulkan Oceanerne Nedbrydning af klippe og udvaskning i havet Ca ++ HCO _ 3 CaCO 3 CO 2 CaCO nedbrydes 3 Højt tryk og temperatur hvor de tektoniske plader mødes Figur 7.38.

58 Planet Afstand (AE) Albedo A F/F J S/S J Venus 0,723 0,76 1,91 0,72 Jorden 1,000 0,36 1,00 1,00 Mars 1,524 0,15 0,43 0,57

59 Molekylernes middelhastighed Antal Langt størstedelen af molekylerne findes i det blå område Figur Molekylernes hastighed. Molekylernes hastighed

60 Stjerne m obs (Jupitermasser) Omløbstid T (Døgn) Banens halve storakse a (AE) Banens excentricitet 51 Pegasi 0,46 4,23 0,052 0,01 HD ,25 3,02 0,041 0,02 HD ,86 3,09 0,043 0,00 70 Virginis 7,42 116,7 0,482 0,40 47 U Ma 2, ,09 0,03 HD , ,35 0,76 HD c 17, ,87 0,20

61 Planet (usynlig) Stjerne Tyngdepunkt R r m M A. Måling af rød- og blåforskydning af stjernens lys. B. Astrometrisk metode: måling af vinkel. Figur 8.5. Ved radialhastighedsmetoden (A) måler man stjernens bevægelse i synslinjens retning ved hjælp af Dopplereffekten. Ved den astrometriske metode (B) måler man stjernens bevægelse vinkelret på synslinjens retning.

62 4 Top fra stjerne Lysstyrke 3 2 Top fra planet Figur 8.8. Lysstyrke af baggrundsstjerne. Tid (dage)

63 Planet Masse i forhold til jordens masse Afstand (AE) Omløbstid (døgn) e >1,7 M j 0,03 AE 3,15 døgn b >15,6 M j 0,04 AE 5,37 døgn c >5,6 M j 0,07 AE 12,92 døgn g (ubekræftet) >3,1 M j 0,15 AE 56,36 døgn d >5,6 M j 0,22 AE 66,87 døgn f (ubekræftet) >7,0 M j 0,76 AE 433 døgn

64 V Himmelkugle i Jorden V sin i Baneplan Figur Med Dopplereffekten kan vi kun måle komponenten V sin(i) af Stjernens hastighed V.

65 Stjerne 1 2 Figur Formørkelsens varighed afhænger af, hvorledes vi ser planeten passere hen foran stjernen.

66 Planet r R ϕ r sin ϕ Synslinje Figur Stjerne

67 Livsfase Stjernedannelse Hovedseriefasen Kæmpestjernefasen Stjernedød Energikilde Gravitationsenergi Fusion af brint til helium Fusion af helium op til jern Gravitationsenergi, termisk energi p133

68 Tyngdekraft Gastryk Figur 9.4. Ligevægten i en stjerne afhænger af balancen mellem gastryk og tyngdekraft. p136

69 Brintfusion Heliumkerne Heliumfusion Figur 9.5. En kæmpestjerne har en heliumforbrændende kerne omgivet af en skal, hvor der stadig foregår brintfusion. p137

70 Brintfusion Heliumfusion Kulstofkerne Figur 9.7. Ved slutningen af kæmpestjernefasen for en let stjerne er der opbygget en kerne af kulstof og måske også ilt. p138

71 Brint Brintfusion Heliumfusion Kulstoffusion Iltfusion Neonfusion Magnesiumfusion Siliciumfusion Jernkerne Figur 9.8. Tunge stjerner kan lige før et supernovaudbrud opbygge en løgstruktur, hvor der i hver løgskal foregår forskellige fusionsprocesser. p139

72 Begivenhedshorisont Schwarzschild-radius Singularitet R Figur Et sort hul består af en punktformet singularitet omgivet af en begivenhedshorisont. p142

73 Hvid dværg eller neutronstjerne Stor stjerne, der leverer masse Tilvækstskive Røntgenstråling Figur Nogle dobbeltstjerner består af en almindelig stjerne, der leverer stof til en tungere ledsager, der kan være en hvid dværg, en neutronstjerne eller endda et sort hul. p145

74 Radius Omløbstid Afstand KOI ,76 R J 5,76 timer 0,0060 AE KOI ,87 R j 8,23 timer 0,0076 AE

75 -40 GY Universet dannes i Big Bang. -39 GY Mælkevejen begynder at dannes. 0 GY Solen dannes. 4 GY Havene dannes på Jorden. 6 GY Encellet liv opstår. 18 GY De første dyr og planter opstår. 19 GY Den store død. Jorden har kun et superkontinent, Pangæa. 20 GY Nutiden: Mennesket opstår. 21 GY Nyt superkontinent, Pangæa Ultima, opstår. Jorden har nu en gennemsnitstemperatur på over GY grader, og CO 2 -indholdet i atmosfæren er så lavt, at de sidste planter dør. Oceanerne begynder at fordampe. Jorden bliver til en 300 grader varm ørkenplanet. Store dele af Jorden bliver 26 GY dækket af saltsletter fra de nu forsvundne oceaner. På grund af det manglende vand vil pladetektonikken ophøre med at virke. 35 GY Jordens klipper begynder at smelte, så Jorden bliver dækket af et hav af flydende magma. 57 GY Solen er blevet til en rød kæmpestjerne, der muligvis opsluger Jorden.

76 Temperatur (K) Spektralklasse Figur O B A F G K M Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me p154

77 O B 600 nm 400 nm Brint Helium Kulstof Helium Spektralklasse A F G Natrium Magnesium Jern Ilt Jern Calcium Temperatur (K) Ilt K 4000 M Figur Titaniumoxid 3000 p154

78 O B A F GKM Spektrallinjens styrke He II Si IV He I Si III H Mg II Si II Ca I Fe II Ca II Fe I O Overfladetemperatur (K) Figur p155

79 O B A F GKM Betelgeuze 10 5 SUPERKÆMPER Canopus Spica KÆMPER Antares Aldebaran Lysstyrke (Solen = 1) Regulus HOVEDSERIEN Solen Alfa Centauri B Sirius B HVIDE DVÆRGE Overfladetemperatur (K) Figur p156

80 B A F G KM I 3 10 Lysstyrke (Solen = 1) HOVEDSERIEN II III IV V Figur Overfladetemperatur (K) p157

81 Stjerne Temperatur T Lysstyrke L/L ʘ R/R ʘ Solen K 1 1 Betelgeuse K Sirius B K 0,02 0,008 p157

82 O B A F GKM E Varierende lysstyrke Kulstofkerne dannes D Kæmpefasen Lysstyrke (Solen = 1) F Planetarisk tåge HOVEDSERIEN C Udvikling af kæmpestjerne B Hovedseriefasen A Protostjernefasen G Hvid dværg Overfladetemperatur (K) Figur p159

83 B A FGKM Ung stjernehob Plejaderne Lysstyrke (Solen = 1) HOVEDSERIEN Figur Overfladetemperatur (K) p160

84 B A FGKM Gammel stjernehob Omega Centauri Lysstyrke (Solen = 1) HOVEDSERIEN Figur Overfladetemperatur (K) p161

85 Primær Sekundær Lysstyrke Omløbstid T Figur t t Tid t t p162

86 "Bulge" LY LY LY Sol Kerne Figur Vor Mælkevej set fra kanten. Mælkevejen er omgivet af en halo af kugleformede stjernehobe. p165

87 Spiralarm Varme O og B stjerner med H II område Stof med stor fart presses sammen, når det kommer til spiralarmen Områder med stjernedannelse Spiralarmen bevæger sig langsommere end stoffet Figur Stjernedannelse i spiralarm.

88 Partikeljet Sort hul Tilvækstskive Figur I selve centret af Mælkevejen findes der ifølge vore teorier et sort hul med en masse på 2,5 millioner solmasser omgivet af en tilvækstskive.

89 Korona Halo 10 kpc Figur Mælkevejen er omgivet af den usynlige korona, et udstrakt område, hvis eksistens alene viser sig gennem den tyngdepåvirkning, det har på Mælkevejens stjerner.

90 Middelafstand fra centralplanet Hastighed vinkelret på planet Alder Under 2 milliarder år Indhold af tunge grundstoffer Z Population I Skivepopulation Population II 500 lysår lysår lysår 8 km/s 20 km/s 75 km/s 2-10 milliarder år milliarder år 0,02-0,04 0,01-0,02 0,001

91 300 Rotationshastighed (km/s) Solen Keplerbevægelse Figur Afstand til centrum (kpc)

92 250 km/s 220 km/s s Figur

93 Rotationshastighed (km/s) Sa NGC 4984 Sa NGC 4378 Sbc NGC 3145 Mælkevejen Sc NGC 7664 Figur Afstand til centrum (kpc)

94 Solen µ'' d Stjerne. vt 1 år Figur

95 Solen Stjerne vr v t v Figur

96 Sa Sb Sc Elliptiske galakser Spiralgalakser E0 E3 E7 S0 Bjælkespiralgalakser Irr SBa SBb SBc Figur Hubbles gaffeldiagram.

97 125 Stjernedannelse (solmasser/år) Elliptiske galakser Spiralgalakser Tid (mia. år) Figur Der er stor forskel på, hvorledes stjernedannelsen foregår i elliptiske galakser og i spiralgalakser.

98 Figur Galaksen Abell S 740, med detaljer.

99 Lokalhoben Virgo-hoben Coma-hoben Abell Mpc Figur Galaksehobene i universet har en tendens til at samle sig i lange strukturer, der nærmest minder om tråde. Astronomerne kalder sådanne strukturer for filamenter. Vor Lokale hob ligger på et filament, der blandt andet omfatter de meget store hobe, Virgohoben og Abell 1367.

100 Radialhastighed (km/s) r H r Figur Hubbles lov. Afstand (Mpc)

101 Aktiv galakse Intensitet Normal galakse Synligt lys Infrarød Bølgelængde Radio Figur Udstrålingen fra en aktiv galakse ligner ikke udstrålingen fra en almindelig galakse. Det skyldes at en stor del af strålingen fra en aktiv galakse er synkrotronstråling og ikke termisk stråling.

102 Plasmaskyer, som udsender radiostråling Kvasar Radiogalakse Figur Kvasarer og radiogalakser er beslægtede. De fleste kvasarer er alt for langt borte til, at man kan se nogle detaljer, men kunne vi se dem tættere på, ville de nok ligne radiogalaksen til højre i billedet.

103 Kvasar C B A Jorden 1 ly Figur

104 A ϕ V 0 C B r r Figur Jorden

105 Kuglehobe Hubbles lov Supernova Supernova Stjernehobe Lysstyrke af kuglehob O B A FGKM Hob B Hob A Hovedserie tilpasning Variable stjerner Variabel stjerne O B A FGKM Parallakse Spektroskopisk afstandsbestemmelse Stjerner Radar Planeter Figur Afstandsstigen.

106 Periode Lysstyrke Tid (dage) Figur Der er en sammenhæng mellem middellysstyrken af en cepheide og dens periode.

107 Lysstyrke (Solen = 1) Type I Cepheider Type II Cepheider Tid (dage) Figur Det kom som en stor overraskelse, at der ikke var en, men to slags cepheider med hver sin periode-lysstyrke relation. Type I cepheider er population I stjerner og er for en given periode betydeligt mere lysstærke end type II cepheider, der tilhører population II.

108 Q(t) 800 Inflation Universets størrelse Tid (s) Figur Inflationsfasen er en kortvarig, men meget voldsom udvidelse af universet. I denne fase udvidede universet sig med overlyshastighed.

109 Synlige univers Solen Solen Hele universet Figur Det synlige univers er kun en lille del af hele universet. Alt, hvad vi kan se, ligger inden for den røde cirkel.

110 Galaksepar Oprindelig Ny afstand Ændring i Fart afstand Mpc Mpc afstand Mpc A-B v A-C v A-D v A-E v

111 A B C D A B C D E E Figur 14.8.

112 Intensitet Bølgelængde (mm) Figur Baggrundsstrålingen følger meget nøjagtigt en Planck-kurve for varmestråling ved temperaturen T = 2,725 K.

113 Q(t) r(t) r 0 Figur

114 Over undvigelseshastighed Undvigelseshastighed Under undvigelseshastighed Figur

115 = 0 0 < < 1 Q(t) = 1 1 > 1 Nu (t 0) t (Tid) Figur Skalafaktorens afhængighed af Ω. Universets begyndelse er defineret ved, at Q = 0, hvilket svarer til grafernes skæring med førsteaksen. Udgangspunktet er situationen netop nu, hvor Q pr. definition er 1. Vi ser, hvorledes universets alder afhænger af værdien for Ω: Det lukkede univers er meget yngre end det åbne univers. Efter disse modeller kan intet univers være ældre end det tomme univers (Ω = 0). Vi ser også, at kun det lukkede univers (Ω > 1) har en endelig levetid. Alle andre modeller fortsætter på forskellig vis udvidelsen i al fremtid.

116 Ω Q(t) 0 H 0 t 1 (3/2 H 0 t) 2/3

117 1.5 NY KLASSISK Q(t) 1 NU 0.5 B A 1 NY KLASSISK t (milliarder år) Figur

118 Universet nu Universet før λ 0 λ Figur

119 Bakterier Gopler Hyppighed Fisk Dinosaurer Mennesker Prækambrium Nyere tid Lille kompleksitet Stor kompleksitet Figur Livet på Jorden begyndte med encellede organismer, og de dominerer stadig. Det blå område repræsenterer livet i prækambrium for 3,5 til 0,6 milliarder år siden, hvor alt liv havde lille kompleksitet. Livet i nyere tid er repræsenteret ved det grønne område. Vi ser, at de encellede organismer stadig dominerer, og at store organismer som dinosaurer og mennesker nok er komplekse, men i virkeligheden meget sjældne. Der er ikke nogen klar tendens til, at komplekse organismer er ved at overtage livet her på Jorden.

120 Voyager 1 Plutos bane Pioneer 11 Pioneer 10 Saturns bane Voyager 2 Figur Fire af vore rumsonder er nu på vej ud af solsystemet. Vi har stadig kontakt til Voyager 1 og 2, der blev opsendt i De fjerner sig med ca. 3 AE/ år, så det har lange udsigter med bare at nå ud til Oortskyen.

121 Universets alder Solsystemets alder Liv på Jorden i mindst Første dyr og planter Siden istiden Siden månelandingen 61 galaktiske år 20 galaktiske år 15 galaktiske år 2-3 galaktiske år 20 galaktiske minutter ca. 6 galaktiske sekunder

122 Antal civilisationer A B Levetid Figur Universet ifølge Fred Hoyle. Han forestiller sig, at der opstår mange civilisationer i Mælkevejen, men at de fleste kun lever kort tid (A). Det kan være, fordi de ødelægger naturen på deres planet, eller de fører krig med alt for farlige, højteknologiske våben. Kulturerne i gruppe A eksisterer typisk kun få tusinde år. Kun en ganske lille del af civilisationerne er i stand til at skabe højteknologiske samfund, som kan fortsætte i de millioner af år, som er nødvendige for at få kontakt til og kommunikere med andre tilsvarende civilisationer i Mælkeveje (B).

123 F0 stjerne G2 stjerne (Solen) M0 Stjerne Livszone Mars Jorden Venus Merkur Figur

124 Titan 0,64 Mars 0,59 Europa 0,49 Gliese 581 g 0,45 Gliese 581 d 0,43 Gliese 581 c 0,41 Jupiter 0,37 Saturn 0,37 Venus 0,37 Enceladus 0,35

125 Navn Ækvator Radius [km] Radius [Jorden=1] Masse [Jorden=1] Massefylde [kg/m 3 ] Rotationstid Tyngdeacceler. [Jorden =1] Albedo Klareste størrelse V Undvigelseshastighed [km/s] Merkur ,38 0, ,65d 0,39 0,106 1,9 4,3 Venus ,95 0, d 0,91 0,65 4,4 10,4 Jorden ,00 1, h56m 1,00 0,37 11,2 Mars ,53 0, h37m 0,38 0,15 2,0 5,0 Jupiter ,21 317, h55m 2,53 0,52 2,7 59,6 Saturn ,45 95, h46m 1,07 0,47 +0,7 35,5 Uranus ,01 14, h14m 0,90 0,50 +5,5 21,3 Neptun ,88 17, h7m 1,12 0,5 +7,8 23,3 Pluto ,18 0, ,39d 0,07 0,5 +15,1 1,1

126 Navn Middelafstand a [AE] Middelafstand a [mio. km] Omløbstid Banehastighed [km/s] Excentricitet e Banehældning Merkur 0, ,9 87,97 d 47,9 0,206 7,00 Venus 0, ,2 224,7 d 35,0 0,007 3,39 Jorden 1, ,6 365,26 d 29,8 0,017 0,00 Mars 1, ,9 687,0 d 24,1 0,093 1,85 Jupiter 5, ,3 11,862 år 13,1 0,048 1,31 Saturn 9, ,0 29,458 år 9,6 0,056 2,49 Uranus 19, ,0 84,01 år 6,8 0,046 0,77 Neptun 30, ,1 164,79 år 5,4 0,010 1,77 Pluto 39, ,5 248,54 år 4,7 0,248 17,15

127 Navn Parallakse Afstand [ly] Spektraltype v r [km/s] µ [ /år] V L [Sol=1] Proxima Centauri 0,772 4,2 M5 V 16 3,85 11,05 0,00006 a Centauri A 0,750 4,3 G2 V 22 3,68 0,0 1,6 a Centauri B 0,750 4,3 K0 V 22 3,68 1,3 0,45 Barnards stjerne 0,545 5,9 M5 V ,31 9,54 0,00045 Wolf 359 0,429 7,6 M8 V +13 4,70 13,53 0,00002 Lalande ,397 8,2 M2 V 84 4,78 7,50 0,0055 v r er radialhastigheden, µ egenbevægelsen og V den visuelle størrelse.

128 Navn V M V Type Afstand [ly] v r [km/s] µ [ /år] Sirius 1,46 +1,4 A1 V 8,8 8 1,324 Canopus 0,6 5,5 F0 I ,025 Arcturus 0,04 0,2 K2 III ,284 Vega 0,03 +0,5 A0 V ,345 Capella 0,08 0,5 G8 III ,435 Rigel 0,18 6,7 B8 I ,001 Betelgeuze 0,50 5 (Var.) M2 I ,028

129 Objekt Lysstyrke [W] Solen 3, Mælkevejen Seyfert Galakser Radiogalakser Kvasarer