Vorming zonnestelsel mogelijk in twee fasen verlopen

Impressie van de vorming van de binnenste planeten, die veel radioactief 26AL bevatten en die daardoor heet waren van binnen. Credit: Mark A Garlick/markgarlick.com

Een internationaal team van sterrenkundigen heeft aanwijzingen gevonden dat er in het vroege zonnestelsel mogelijk twee fasen zijn geweest in de vorming van de planeten. Dit zou verklaren waarom er zo’n verschil is in de eigenschappen van het binnenste zonnestelsel met z’n kleine aardachtige planeten en het buitenste zonnestelsel met z’n grote gasreuzen. Volgens de sterrenkundigen, die onder leiding stonden van Tim Tichtenberg (Universiteit van Oxford), ontstonden eerst de binnenste, kleine aardachtige planeten. Die ontstonden uit planetesimalen (de oorspronkelijke bouwstenen van planeten), die door verval van radioactieve materialen heet waren en die het mogelijk maakten dat de planeten een kern van ijzer en een mantel van magma kregen en dat ze hun vluchtige gassen uitwasemden. Uiteindelijk bleven ‘droge’ aardachtige planeten over.

Het zonnestelsel met links de binnenste kleine aardachtige planeten, rechts de grote gasreuzen. Credit: Wikipedia.

Na ongeveer een half miljoen jaar, toen het radioactieve verval sterk was afgenomen, vormden zich in een sneller verlopende fase uit minder hete planetesimalen de grote planeten in de buitenste delen van het zonnestelsel, voorbij de zogeheten sneeuwgrens (waar gassen overgaan in ijs), planeten die van binnen minder heet waren en die minder gassen verloren. Dat leverde uiteindelijk ‘natte’ grote gasreuzen in het buitenste zonnestelsel op. Het team heeft dit model gebaseerd op metingen van het radioactieve verval van het isotoop 26AL, dat veel vaker voorkomt in de binnenste deel van het zonnestelsel. Het model verklaart ook het verschil in de eigenschappen van meteorieten in de binnenste en buitenste delen van het zonnestelsel. In Science verscheen vorige week dit vakartikel over het onderzoek aan de vorming van de planeten in het vroege zonnestelsel. De tip voor deze blog kwam van Gert, waarvoor dank! Bron: Eurekalert.

Een pallet van gemiddelde kleuren van wat planeten, planetoïden en manen

Ik zag vandaag deze intrigerende tweet passeren:

Jawel, het zijn de ‘gemiddelde kleuren’ van enkele objecten uit het zonnestelsel, (dwerg-)planeten, planetoïden en manen. Donald Mitchell (o.a. Bell Labs) heeft de spectra van deze objecten via wat berekeningen [1]Deze berekening op basis van het spectrale albedo: sd = ML_AlbedoMoon * ML_SolarSpectrum; xyz = http://sd.XYZ(); xyz = xyz * (C_MOON_GEOM_ALBEDO / xyz.Y); rgb = xyz.RGB();  … Continue reading geconverteerd naar sRGB kleuren en daar kwam dit pallet uit. OK en dan nu de hamvraag van de dag: wat is de gemiddelde kleur van het heelal?

References[+]

References
1 Deze berekening op basis van het spectrale albedo:

sd = ML_AlbedoMoon * ML_SolarSpectrum;
xyz = http://sd.XYZ();
xyz = xyz * (C_MOON_GEOM_ALBEDO / xyz.Y);
rgb = xyz.RGB();
im.FillRGB(rgb);
im.WriteBMP(“Color_Moon.bmp”); Bron: Donald Mitchell.

De vorming van ons zonnestelsel duurde minder dan 200.000 jaar

Impressie van het zonnestelsel in wording. Credit: NASA.

Ons zonnestelsel ontstond circa 4,5 miljard jaar geleden en onderzoek door wetenschappers van het Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) laat zien dat die vorming van de zon en de planeten minder dan 200.000 jaar duurde. Dat baseren ze op onderzoek aan isotopen van het element molybdeen, dat gevonden is in meteorieten. Het zonnestelsel is ontstaan uit een grote wolk van gas en stof, die op een gegeven moment onder invloed van de zwaartekracht begon te krimpen en roteren. Onderzoek aan interstellaire wolken in de Melkweg laten zien dat het gemiddeld 1 á 2 miljoen jaar duurt voordat zo’n krimp leidt tot de start van de kernfusie in de centrale ster. Maar de krimp en ontbranding van de proto-zon gingen dus kennelijk veel sneller. De oudste vaste stoffen die gevonden zijn in het zonnestelsel zijn calcium-aluminumrijke inclusies (‘CAI’s’) in meteorieten, die enkele micrometers tot centimeters groot zijn. Die zijn onstaan bij hoge temperaturen (>1300 K), in de buurt van de jonge zon. Die inclusies zijn teruggevonden in koolstofrijke chondriet-meteorieten uit de buitenste delen van het zonnestelsel en eerder onderzoek liet al zien dat de inclusies 4,567 miljard jaar oud zijn en dat ze gevormd zijn in een periode tussen 40.000 en 200.000 jaar. Wat het LLNL team nu heeft gedaan is kijken naar de samenstelling van isotopen van molybdeen in de CA-inclusies, onder andere in de beroemde Allende meteoriet, de grootste koolstof-chondriet die op aarde gevonden is. Door het onderzoek van de verschillende molybdeen-isotopensamenstellingen van de CAI’s kon het team vaststellen in welke astronomische fase in de vorming van het zonnestelsel de vorming van CAI’s plaatsvond en hoe snel het materiaal waaruit het zonnestelsel bestaat groeide. Dat bleek minder dan 200.000 jaar te zijn. Zou je die tijdspanne vergelijken met een mensenleven dan zou de zwangerschap van het zonnestelsel geen negen maanden duren, maar 12 uur. In Science verscheen een vakartikel over dit onderzoek. Bron: Phys.org.

Planeten fotograferen: Mars, Jupiter en Saturnus staan nu mooi aan de avondhemel

Het valt niet mee: planeten fotograferen.

Momenteel staan de planeten Mars, Jupiter en Saturnus elke keer als het helder is mooi te blinken aan de avondhemel, en dan denk ik: ‘ik moet ze fotograferen voordat ze voorlopig weer even niet meer te zien zijn’. En dat heb ik de afgelopen weken diverse keren gepoogd te doen. Maar het vergt veel geduld en inspanning en vooral ook de juiste middelen om dit te doen.

Planeten Saturnus (links) en Jupiter (rechts)

Je hebt allereerst dus goede middelen nodig , want je moet – in tegenstelling tot deepsky fotografie – heel ver inzoomen om de planeet goed ik beeld te krijgen. Dat betekent een telescoop met een lang brandpunt, en een grote opening (diameter) van de telescoop om nog genoeg licht te ontvangen, want hoe langer het brandpunt hoe lichtzwakker het wordt. Deze verhouding van opening en brandpuntsafstand wordt in fotografie uitgedrukt in F-waarde. Voor planeten moet je dan denken aan hoge F-waarden van ca. F15 – F24. (= brandpuntsafstand / opening). Mij telescoop is slecht F5 met een brandpuntsafstand van 1000 mm. Met een Barlow lens van 4x kun je deze kunstmatig verlengen naar F20. Maar dat gaat ook weer ten koste van lichtopbrengst.

Daarnaast heb je een snelle camera nodig die heel snel veel beeldjes kan maken. De truc is nl. om een filmpje te maken waaruit slimme software later de beste beeldjes er uit haalt om daarmee een zgn. stack te maken. Dat is samenvoegen d.m.v. stapeling van beelden om scherpte te vergroten en ruis te verminderen. En ga je dit met een kleurencamera fotograferen of met een monochrome camera en een RGB-filterwiel? Nou ik had eerst dat laatste maar ben nu gelukkig overgestapt op een kleurencamera. Hoe eenvoudiger hoe beter.

Tenslotte het je dan ook nog speciale filters nodig. Een IR-doorlaatfilter blijkt bijv. zeer nuttig om een scherper beeld te produceren van sommige planeten. Maar daarmee verlies je weer de juiste kleuren. Dus moet je ook normale RGB-kleurenopname maken, die weer niet voldoende scherpte heeft. Door later deze 2 verschillende opnames te combineren los je dit weer op en krijg je een scherp beeld met de juiste kleuren.

Inspanning is nodig want met zo’n lang brandpunt en daardoor klein beeldveld kost het moeite om de planeet überhaupt in beeld te krijgen. Vaak zit je er net naast en weet je niet precies welke kant je de telescoop op moet bewegen. En als je beeld te veel uit focus is, zie je al helemaal niets.

Geduld omdat veelal de lucht te onrustig is en dan ‘danst’  de planeet alle kanten op in je beeld. ‘Seeing’ wordt dit onder de kenners genoemd. Alleen wanneer er een goed moment is dat de lucht even rustig is, is het juiste moment.

Kortom: planeten fotograferen is soms een ware crime (voor mij) en ik vind deepsky fotografie veel eenvoudiger. Maar ik wilde ze wel perse fotograferen dus ben gaan proberen. Veel foto’s komen er uiteindelijk te onscherp uit.

 

 

 

 

 

Er waren veel heldere nachten, maar niet altijd voor mij mogelijk om de avonden te benutten. Na vele tegenvallende, onscherpe plaatjes gemaakt te hebben, heb ik eergisteren dan toch eindelijk een plaatje – van Mars – kunnen maken waar ik wel content mee ben.

Mars in IR-RGB gefotografeerd op 22-9-2020.

Als de maan 1 pixel groot was

Credit: Josh Worth

De diameter van de maan is 3478,8 km. Stel nou eens dat we de maan verkleinen tot 1 pixel, één minuscuul stipje op je beeldscherm, dat de schaal van het zonnestelsel 1px=3478,8 km zou zijn, hoe groot zouden de andere hemelobjecten in het zonnestelsel dan zijn? En de afstanden daartussen? Om daar een goede indruk van te krijgen heeft Josh Worth dit schaalmodel van het zonnestelsel gemaakt, dat met één knop ook nog eens in het Nederlands te zien is. Echt de moeite waard om te kijken en te zien – tot vervelens toe – hoe groot met deze schaal ons zonnestelsel wel niet is. Klik op de link of de afbeelding hierboven en vlieg met de lichtsnelheid (of sneller nog) door het zonnestelsel.

Russische fysici ontwikkelen laserscansatellietsysteem om sporen van buitenaards leven te vinden in ons zonnestelsel

Een team van nucleair onderzoekers van de staatsuniversiteit Lomonosov te Moskou, heeft een laserscansysteem ontwikkeld dat gebruikt kan worden in de ruimte om hemelobjecten in ons zonnestelsel op een systematische en doelgerichte manier af te zoeken naar sporen van leven. Het laserscansysteem, dat deel uitmaakt van de Fobos-Grunt 2 missie naar de Marsmaan Phobos, zou effectiever en sneller zijn dan een rover of drone en volgens het team zo flink wat tijd, geld en inspanning besparen.

Lees verder

BepiColombo, dáár zit muziek in!

ESA heeft recent ‘sonificaties’ vrijgegeven van de telemetrie die is teruggezonden door de BepiColombo Mercurius ruimtesonde tijdens de flyby van de aarde op 20 april j.l. De sonificaties, omzetting van niet-auditieve data naar geluid, klinken als een reeks atonale – zonder vaste toonsoort – symfonische muziekstukken, bestaan uit een vijftal audio-opnamen vastgelegd door twee instrumenten die waren geïnstalleerd op één van de twee aan elkaar gekoppelde orbiters van de BepiColombo. Lees verder

Hoeveel kunstmatige objecten bevinden zich buiten het zonnestelsel

Artist’s impressie van de ruimtesonde Pioneer 10 tijdens zijn reis door de interstellaire ruimte. © NASA/JPL

Hoeveel kunstmatige, door mensen gemaakte objecten bevinden zich buiten het zonnestelsel? Mooie vraag voor een online pubquiz nietwaar? Je kan discussiëren over de exacte grens van het zonnestelsel, maar als we de baan van dwergplaneet Pluto (voor 2006 was dat nog planeet Pluto) nemen, kunnen we een goed antwoord formuleren. Duidelijk is dan dat in ieder geval zes kunstmatige objecten zich buiten het zonnestelsel bevinden – tussen haakjes de afstanden op dit moment in AE, astronomische eenheid (1 AE=afstand aarde-zon, 149 miljoen km): de ruimteverkenners Pioneer 10 (125), Pioneer 11 (103), Voyager 1 (148), Voyager 2 (123), New Horizons (46) én de Star 48B, de derde trap van de New Horizons. Van die laatste is bekend dat ‘ie op 15 oktober 2015 de baan van Pluto passeerde, op 213 miljoen km afstand van Pluto, ruim vier maanden na de scheervlucht van New Horizons langs Pluto.

Voorstelling van de twee Voyagers die het zonnestelsel verlaten. Credit: NASA/JPL-Caltech

En dan zijn er nog een aantal andere kunstmatige objecten, waarvan het zou kunnen zijn dat ze zich buiten het zonnestelsel bevinden, maar dat is niet zeker, omdat er geen radiocontact mee is [1]Met die Star 48B ook niet, maar die kon men wel lange tijd visueel volgen.. Het gaat om de derde trap van de Pioneer 10, Voyager 1 en 2 en om de twee kleine yo-yo despin gewichten van de New Horizons. Bij elkaar dus vijf objecten, die mogelijk ook buiten het zonnestelsel zijn geraakt (als ze niet ergens tegenop zijn gebotst). Kortom, mogelijk dat er zich elf kunstmatige objecten buiten het zonnestelsel bevinden. De elf objecten hebben snelheden die dermate hoog zijn dat ze het zonnestelsel ook daadwerkelijk kunnen verlaten en dat ze ooit eindigen in de gravitationele greep van een andere ster. Pioneer 10 zal dat als eerste gaan meemaken.

Credit: Adam Grossman  / Nick Risinger

Het is wel geen object, maar als je menselijke radiostraling ook mee zou tellen, dan zou dat het twaalfde ding zijn dat zich buiten het zonnestelsel bevindt, want al sinds 1899 met Marconi’s eerste experimenten met radioberichten zendt de aarde kunstmatige radiostraling uit, straling die inmiddels een omtrek van 121 lichtjaar rondom de aarde heeft. In de afbeelding hierboven stelt het blauw stipje het gebied in de Melkweg voor tot waar de menselijke radiostraling op dit moment reikt. Bron: Google.

References[+]

References
1 Met die Star 48B ook niet, maar die kon men wel lange tijd visueel volgen.

Video: Marcel-Jan Krijgsman over recente ontwikkelingen in het zonnestelsel

Gisteravond heeft Marcel-Jan Krijgsman voor de landelijke Werkgroep Maan en Planeten middels een live stream een online presentatie gegeven over de recente ontwikkelingen in het zonnestelsel. De video duurt ruim twee uur (sla de eerste 4:50 over, waarin wat technische aanloopproblemen werden verholpen), waarin hij vertelt over wat er afgelopen half jaar allemaal gebeurd is aan onderzoek aan het zonnestelsel. De werkgroep heeft twee keer per jaar een bijeenkomst, waarin de leden elkaar presentaties over verschillende onderwerpen laten zien. Marcel-Jan heeft dan altijd een vast blokje met recente ontwikkelingen in het zonnestelsel, maar door de toestand rondom het coronavirus werd de geplande bijeenkomst afgezegd. Daarom heeft hij z’n presentatie online gedaan, waarbij de kijkers middels een chatfunctie ook live konden reageren. In z’n presentatie gaat Marcel-Jan onder andere in op de open dag bij ESTEC 2019, vloeibaar water op Mercurius, vulkanische activiteit op Venus, de inslagkrater van de Indiase maanlander Vikram (die gecrashd is), de maanrover VIPER waaraan door de NASA gewerkt wordt, de metingen van methaan op Mars (hetgeen een raadsel blijft) en nog veel meer! Kortom, een zeer boeiende en leerzame presentatie, die je hieronder kunt zien.

Video: ‘Stellaire motor’ bedacht om ons gehele zonnestelsel te verplaatsen

Er wordt heel wat af getheoretiseerd over bijzondere ruimteschepen en aanverwanten en sommige ideëen blinken uit in extravagantie. De ‘Stellar Engine’ bedacht door de Canadese astrofysicus Matthew Caplan is er een van groot kaliber. Hoe dit ‘Stellar Engine’ concept vorm kreeg wordt uitgelegd in een video van Kurzgesagt. Het idee bestaat uit een gigantische installatie beoogd om ons hele zonnestelsel naar elders in de ruimte te sturen. De zogenoemde ‘Caplan Thruster’ maakt gebruik van zonnewind, en in het geval onze aarde gevaar loopt door asteroïde inslagen, of andersoortig onheil dan zou deze stellaire motor ons door de Melkweg kunnen slepen.  Prof. Caplan is werkzaam aan de Illinois State Universiteit en zijn artikel is gepubliceerd in Acta Astronautica.* Lees verder