Stjernestøv og Meteoritter

Transkript

1 Stjernestøv og Meteoritter Anja C. Andersen Dark Cosmology Centre Niels Bohr Institutet Dark Cosmology Centre MÅLET er at afdække naturen af universets ukendte hovedbestanddele: mørkt stof og mørk energi VIA studier af kosmiske fyrtårne : gammaglimt, supernovaer, fjerne galakser og galaksehobe

2 Personsammensætning ~ 36 ansatte og studerende fra 16 lande ~ 50 % udlændinge

3 Min Forskning = Stjernestøv Allende meteoritten Mexico 1969

4

5 Meteoritter budbringerne fra himlen Meteoritter Sten meteorit Jern-sten meteorit Jern meteorit

6

7 De meteoritter på Museer stammer fra ca. 120 Asteroider ~3 > 10 ~100 ~8 Meteoritter - Asteroider Er meteoritter stykker af asteroider? Hvis ja,hvorfor er de spektrale egenskaber så forskellige? Hvordan kom meteoritterne fra asteroidebæltet til Jorden?

8 Asteroid spectroscopy - insight to asteroid diversity Class Minerals Meteorite Analogues Space observations A Olivine; olivine+metal Achondrite, pallasite None B OH silicates, carbon, organics Altered CI or CM None C OH silicates, carbon, organics CI or CM Mathilde D Carbon, organics Dry C-like None E FeO-free enstatite, forsterite Enstatite None achondrites F OH silicates, carbon, organics Altered CI or CM None G OH silicates, carbon, organics Altered CI or CM None M Metal, metal+enstatite Irons None P Very low Carbon, organics None Q Olivine, pyroxe, metal Ordinary chondrites None R Pyroxene, olivine Px-ol achondrite None S Metal, olivine, pyroxene Ordinary chondrites Gaspra, Ida, Eros T OH silicates, carbon, organics Very altered CI or CM None V Pyroxene, feldspar Basaltic achondrites Planned mission to Vesta Most of the asteroids have never been imaged from space craft Class Minerals Meteorite Analogues Space observations A Olivine; olivine+metal Achondrite, pallasite None B OH silicates, carbon, organics Altered CI or CM None C OH silicates, carbon, organics CI or CM Mathilde D Carbon, organics Dry C-like None E FeO-free enstatite, forsterite Enstatite None achondrites F OH silicates, carbon, organics Altered CI or CM None G OH silicates, carbon, organics Altered CI or CM None M Metal, metal+enstatite Irons None P Very low Carbon, organics None Q Olivine, pyroxe, metal Ordinary chondrites None R Pyroxene, olivine Px-ol achondrite None S Metal, olivine, pyroxene Ordinary chondrites Gaspra, Ida, Eros T OH silicates, carbon, organics Very altered CI or None CM V Pyroxene, feldspar Basaltic achondrites Planned mission to Vesta

9 NEAR Shoemaker ankommer til Eros NEAR lander på Eros February 2001

10 Vagn Buchvald og Agpalilik

11

12 Chondruler

13 Tilbage til Allende

14 Nittler Nittler 1996

15 Pause Solsystemsdannelse

16 Stjerne og planet dannelse Stjernedannelses områder Orion tågen Trifid tågen

17 Stjernedannelse i orion Protoplanetarisk skive

18 Protoplanetarisk skive Udvindelse af stjernestøv

19 Stjernestøv i meteoritter I 1987 blev det opdaget at primitive meteoritter indeholder små mængder af stjernestøv. Allende Diamant SiC Grafit Al 2 O 3

20

21

22

23

24 Det kræver ofte flere meget forskellige målinger at dække et relevant bølgelængdeområde Meteoritic nanodiamonds substrate of CaF 2 in PE in KBr Mutschke et al Presolar grains Heck et al. 2006

25 Stjernestøv i stjernestøv Skiver af presolare grafit korn indeholdende småkorn af TiC, MoC as well as Fe-Ni metal. Dannelsen af Solsystemet: Standard model

26 Spektroskopi af støv partikler - vi kan bestemme: - betydningen af kemisk sammensætning - betydningen af krystalgitter struktur - betydningen af facon - betydningen af kornstørrelse Thomas Posch ved nær- IR spektrometeret i laboratoriet i Jena Identifikation af stjernestøv 21μm absorption i proto-planetarisk tåge SiC med SiO 2 FeO Posch et al. 2005

27 Det er ikke nok at kende den kemiske sammensætning model Mælkevejen observation

28 Multiwavelenght MW

29 Infrarøde observationer James Webb Spitzer

30 Rødfarvning

31 Kosmisk Støv - de hårde fakta Omkring 1/5 af den del af Mælkevejens masse der består af stjerner, planeter og andet baryon stof er i form af gas og støv. Af denne 1/5 er 99% gas og 1% støv. Røgpartikler der formentlig består af C, O, Si, Mg, Al, Fe. Støvets betydning

32 Hvor bliver støvet dannet? Fra observationer kan vi se at støvet findes i forbindelse med stjerners endeligt, samt i forbindelse med stjernes dannelse. For at støv kan dannes skal tætheden af atomer være høj samtidig med at temperaturen er lav.

33 Planetariske tåger M * < 8 M sol Supernovaer M * > 8 M sol

34 Støv dannelse i de yderste lag af en rød kæmpestjerne Støv fra satelitter Kulstøv sod, diamant, grafit. Silikater pyroksen og olivin.

35 Opsendt Februar 1999 STARDUST Formålet var at indsamle støv fra kometen Wild 2, det blev bragt tilbage til Jorden Januar 2005 Tegning af STARDUST i aktion

36 Opsamling STARDUST lander 15 januar 2006 kl. 2:10

37 Opfangnings ketcher Aerogel 2.5 kg mursten på 2 gram aerogel

38 Støv i aerogel Støv partiklerne skæres ud af aerogelen med en meget skarp skalpel stardust Silikat støv fra STARDUST missionen

39 Universets Historie Big Bang skabte H (75%), He (25%), (Li, B, Be) Støv frit! De tungere grundstoffer er alle dannet i stjerners indre I dag har vi H (74%), He (25%), resten ~ 1% Stjerner Stor gas kugle. Masse er alt småt er godt, men ikke for småt! M * > 0,08 M sol Stjerner producerer grundstoffer i deres indre. Grundstofferne kommer ud når stjernen dør.

40 Kosmisk kredsløb Hyppigheden af grundstoffer i dag For hvert guld-atom ~ 1 million jern-atomer ~ 30 million kulatomer De mest hyppige: brint (H), helium (He), ilt (O), kul (C), kvælstof (N), neon (Ne), silicium (Si), jern (Fe)

41 Afslutning Lyst til at høre mere om astronomi så besøg er

42 Hvor kan man læse mere? Udkom Oktober 2007 pris 299,00 kr. Udkom Nov pris 199,99 kr. Udkom Aug pris 199,00 Alder 3-7 år