1 / 58

ASZTROKÉMIA

ASZTROKÉMIA. M51 Örvény-köd (Vadászebek) 31 millió fé. Féléves tematika. Csillagászati bevezetés Spektroszkópia alapjai, alkalmazások Távcsövek, űrszondák Laboratóriumi kísérletek Csillagközi anyag kémiája Csillagok kémiája Naprendszer kémiája Üstökösök, meteoritok kémiája

ruth-vaughan
Download Presentation

ASZTROKÉMIA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ASZTROKÉMIA M51 Örvény-köd (Vadászebek) 31 millió fé

  2. Féléves tematika • Csillagászati bevezetés • Spektroszkópia alapjai, alkalmazások • Távcsövek, űrszondák • Laboratóriumi kísérletek • Csillagközi anyag kémiája • Csillagok kémiája • Naprendszer kémiája • Üstökösök, meteoritok kémiája • Asztrobiológia

  3. MI AZ ASZTROKÉMIA? KÉMIA CSILLAGÁSZAT GEOLÓGIA FIZIKA KÍSÉRLET MEGFIGYELÉS RÉSZECSKÉK KŐZETEK, BOLYGÓK, CSILLAGOK

  4. TÖRTÉNETI ÁTTEKINTÉS 1. XVIII-XIX. század csillagászai: csillagok közötti tér üres 1785: Sir William Herschel: csillagközi tér = „lyuk az űrben” Sir William Herschel (1738 – 1822)

  5. TÖRTÉNETI ÁTTEKINTÉS 2. 2. 1890-es évek: Első űrfelvételek – Edward Emerson Bernard asztrofotográfia 3. 1904: Ca detektálása – Johannes Hartmann abszorpciós vonal a d Ori spektrumában – K vonal (393,4 nm) nem követte a spektroszkópiai kettős pályamozgása miatt bekövetkező periodikus vonaleltolódásokat! 4. 1919: Na detektálása – Heger D vonalak (589,0 és 589,6 nm) a d Ori és a b Sco spektrumában Heger, Mary Lea (1919), "Stationary Sodium Lines in Spectroscopic Binaries", Publications of the Astronomical Society of the Pacific 31 (184): 304, doi:10.1086/122890,

  6. g Ori a Ori d Ori b Ori

  7. TÖRTÉNETI ÁTTEKINTÉS 3. • 5. Eddington (1926) – első összefoglaló a csillagközi anyagról: • „Nehéz elfogadni azt a tényt, hogy molekulák létezzenek a csillagközi anyagban, ... mivel ha egy molekula disszociál, nincs rá esély, hogy az atomok újra egyesüljenek. ... mivel ionizált atomok vannak jelen, a pozitív töltésük megakadályozza a kémiai reakcióikat” • Arthur Stanley Eddington, S. (Subrahmanyan) Chandrasekhar: The internal constitution of the stars, Chapter XII: Diffuse matter in interstellar space., Cambridge University Press, 1926 • ... • 6. Nukleoszintézis – nukleáris asztofizika • http://www.phy.ornl.gov/astrophysics/data/biblio/references.html • 7. Mikrohullámú észlelések fejlődése – rengeteg molekula • 8. 12 elem, 395 speciesz, 3864 reakció (UMIST, 1999) • 23 elem, 420 speciesz, 4572 reakció (UMIST, 2006) • http://www.udfa.net/

  8. CSILLAGÁSZATI ALAPISMERETEK

  9. TÁVOLSÁGEGYSÉGEK A CSILLAGÁSZATBAN • km • Cs.E./AU = Csillagászati Egység, a Föld – Nap átlagos távolság1 Cs.E. = ~ 150.000.000 km • fényév: az a távolság amelyet a fény (vákuumban)1 év alatt megtesz1 fé = 63.240 Cs.E. = 9,46 · 1012 km • parsec: 1 pc távolságra van az az égitest, ahonnan a földpálya fél nagytengelye (1 Cs. E.) 1 ívmásodperc szögben látszik1 pc = 3,26 fé = 206265 Cs.E. = 3,09·1013 km

  10. Föld Naprendszer Csillagok Tejútrendszer Lokális Csoport Szuperhalmaz

  11. FÖLD • 4,5 Mrd éves • szilárd • légköre van • R = 6380 km - 6350 km • M= 5,9·1024 kg • forgási periódusa: 1 nap • keringési periódusa: 1 év

  12. HOLD • Távolsága a Földtől: 384403 km • R = 1737 km • M = 7,3·1022 kg • Kötött keringés • Periódus: 27,3 nap Daedalus-kráter az Apolló 11-ről (1969)

  13. NAP FOTOSZFÉRA • Távolsága a Földtől: 149 597 870 km = 1 CS.E. (1 AU) • R = 690 000 km • M = 2 ·1030 kg • Hőmérséklete: felszíni: 5785 Kcentrális: 17 ·106 K • Periódusa: • 25 nap – 35 nap • differenciális rotáció

  14. - 400 km • 9000 K – 4300 K - 8000 km • - 150000 km • T rohamosan esik • H semleges H ionos NAP Nap belseje Nap légköre mag röntgen- sugárzási zóna Nap koronája konvektív zóna fotoszféra kromoszféra magreakció H fúzió napszél rövid -ú sugárzás flerek, protube- ranciák granulák, napfoltok, napfáklyák turbulencia, anyagáramlás

  15. Napfoltok, granulák penumbra 5500 K umbra 4300 K granula

  16. Fáklyamező, napfoltcsoport

  17. Fler

  18. KROMOSZFÉRA H

  19. Protuberancia

  20. Napkorona tömegvesztés: 1 Mt/s

  21. Korona kilökődés (napkitörés)

  22. Központi csillag 0,13% NAPRENDSZER 99,87% Bolygók Üstö- kösök Kis- bolygók Interplanetáris anyag Me- teorit Holdak

  23. BELSŐ NAPRENDSZER n = - r = 0,4 Cs.E. Merkúr n = 0 r = 0,7 Cs.E. Vénusz n = 1 r = 1,0 Cs.E. Föld n= 2 r = 1,6 Cs.E. Mars n =3 r = 2,8 Cs.E. kisbolygók n= 4 r = 5,2 Cs.E. Jupiter n = 5 r = 10,0 Cs.E. Szaturnusz n = 6 r = 19,6 Cs.E. Uránusz n = 7 r = 38,8 Cs.E. 30,1 Cs.E. Neptunusz Titius-Bode szabály: r = 0,4 + 0,3·2n KÜLSŐ NAPRENDSZER Kuiper-övezet – KBO = Kuiper Belt Objects (pl. Plutó) 1992 óta ismert (elméleti megfontolások 1950-ben) Naptól 30 és 55 Cs.E. tartományban (égi mechanika !) kb. 1000 ismert (10-100 km átmérővel), becslés: 500000 db Oort-felhő – üstökösök (40 000 – 100 000 Cs.E.)

  24. BOLYGÓK Óriás bolygók (gázbolygók) Gázok (H2, CH4, …), gyorsabban forognak kisebb sűrűség Jupiter Szaturnusz Uránusz Neptunusz Kőzetbolygók („Földtípusú”) szilárd kéreg, kisebb méret, kisebb tömeg nagyobb sűrűség (3x) Merkúr Vénusz Föld Mars

  25. KEPLER-TÖRVÉNYEK • A bolygók ellipszispályákon mozognak, amelyek egyik gyújtópontjában a Nap áll. • A bolygót a Nappal összekötő vonal (vezérsugár) egyenlő idők alatt egyenlő területeket súrol • A bolygók keringésidejének négyzetei úgy aránylanak egymáshoz, mint a Naptól mért közepes távolságaik köbei

  26. MERKÚR • belső bolygó – fázisokat mutat • nehéz megfigyelni • R = 2440 km • M = 3,30·1023 kg • légköre nagyon ritka • felszínén kráterek vannak • óriási hőmérséklet ingadozás:-170 és +425°C • Periódus: tengelyforgás: 58,65 napkeringés: 88 nap (2/3)

  27. VÉNUSZ • belső bolygó - fázisok • R = 6052 km • M = 4,87·1024 kg • légköre van (CO2) • hőmérséklete: 475 °C • légköri nyomás: 90 bar • retrográd tengelyforgás (243 nap)

  28. MARS • R = 3377 km • M = 6,4·1023 kg • ritka légkör • évszakok • felszíne: hósipka, kráterek, felföldek • hőmérséklete: -130 - (+25) °C • 2 holdja van: Phobos, Deimos

  29. KISBOLYGÓK Ida - Dactyl Gaspra 20 x 12 x 11 km forgási periódus: 7h 2m 56 x 24 x 21 km forgási periódus: 4h 38m

  30. JUPITER • R = 66 854 km • M = 1,9·1027 kg • légkör (1000 km) • nincs szilárd felszíne • hőmérséklete: -150 °C (felszíni)30.000 °C (belső) • Tengelyforgás: 9h 50m – 9h 55m • Holdjai (50+18): Io, Europa, Ganimedes, Kallisto (Galilei-féle) Amalthea, Thebe, Himalia,...

  31. SZATURNUSZ • R = 60 268 – 50 364 km • M = 5,7·1026 kg • légkör • felszíne nem szilárd • gyűrűrendszer • hőmérséklete: -150 °C • Tengelyforgás: 10h 14m – 10h 41m • Holdjai (53+9): Titán, Rhea, Iapetus, Dione, Thetys, Enceladus, Hyperion, Mimas, Phoebe, ...

  32. URÁNUSZ • 1781-ben W Herschel fedezte fel • R = 25 559 km • M = 8,7·1025 kg • légkör • nincs szilárd felszíne • gyűrűrendszere van • hőmérséklete: -170 °C • Tengelyforgása retrográd, pályára közel merőleges • Holdjai (27): Oberon, Titánia, Umbriel, Ariel, Miranda

  33. NEPTUNUSZ • Le Verrier és Adams számította ki, Galle fedezte fel 1846-ban • R = 24 764 km • M = 1,0·1026 kg • légkör (CH4) • nincs szilárd felszíne • gyűrűrendszere van • hőmérséklete: -220 °C • Holdjai (13+1): Triton, Nereida, …

  34. ÜSTÖKÖSÖK Nem visszatérő Visszatérő Hosszú periódusú ellipszis (17%) p > 200 év Rövid periódusú ellipszis (25%) p < 200 év Hiperbola pálya 15% Parabola pálya 43% Hale-Bopp üstökös (1995) – C/1995 O1

  35. CSILLAGOK Legközelebbi csillagok: a-Centauri + Proxima Centauri – 4,3 fé

  36. Csillagok jellemzői • elnevezésük • tömegük (M☼) • fényerő (L) • sugár (R☼) • hőmérséklet (K) • színképtípus (W-O-B-A-F-G-K-M-L-T-R-N-S) • közepes sűrűség • átlagos energiatermelésük cm3-enként s-onként • felszíni nehézségi gyorsulás • forgási sebesség • mágneses tér • kémiai összetétel (H, He, C, O, fémtartalom) • kor (I./II./extrém II. populáció)

  37. Hertzsprung-Russel diagram • Harvard klasszifikáció(H. Draper)minden színképosztályhoz egy adott felületi hőmérsékletet és színképvonalak meghatározott rendszerét rendeli hozzá: R-N W-O-B-A-F-G-K-M-L-T+ alosztályok 10-10 (kivételek: O5-től, K7-ig, K8=M0, K2-től fél is) • Yerkes klasszifikáció (W.W.Morgan, P.C. Keenan) a csillagok fényességük szerint osztályokba sorolhatók:Ia, Iab, Ib: szuperóriásokII. fényes óriásokIII. óriásokIV. szubóriásokV. fősorozati csillagok (törpék)VI. szubtörpékVII. fehér törpék

  38. KETTŐS CSILLAGOK K3II B9,5V 120 pc távolságra

  39. NYÍLT HALMAZOKlegalább 10, legfeljebb néhány 1000 **ok térbeli mozgása hasonlólegnagyobbak 20 pc méretűek • Asszociációk (4 alcsoport: OB, T, C-asszociációk, mozgási halmazok) néhány 100 *ot tartalmazhatnak közelségen kívül hasonlóak a fizikai sajátságaik30-200 pc méretűek • GÖMBHALMAZOK50.000 – 50 millió közötti *ot tartalmaznak középen *sűrűsödés30 pc átlagos átmérő

  40. Asterope Taygeta Celaeno Maia Pleione Electra Alcyone Atlas Marope M45 – Fiastyúk (Bika) 100 millió éves *ok 130 pc távolságban

  41. Sco OB-asszociáció

  42. M13 - Herkules több 100.000 *, 145 fé átmérő, 25.000 fé távolság

  43. TEJÚTRENDSZER

  44. halo korong mag

  45. Tejútrendszer jellemző adatai • korongspirális galaxis, 100 milliárd *gal • sugara: 50 – 100 kpc • tömege: 5,5·1011 M☼ – 1,1 ·1012 M☼ • közel szférikus MAG, belsejében 106 M☼-nyi fekete lyuk • 15 kpc sugarú KORONG, *sűrűség a centrumtól mért távolsággal exponenciálisan csökken • vékony korong: 300 – 400 pc, *ok 95%-a, fiatal *ok • vastag korong: 1-1,5 kpc, idősebb *ok • ritka HALO, legidősebb objektumok, gömbhalmazok

  46. Tejútrendszer középpontja: Sgr A

  47. Spitzer-teleszkóp IR felvétele a galaxis magjáról

  48. EXTRAGALAXISOK Nagy Magellán Felhő (LMC) és Kis Magellán Felhő (SMC) Távolságuk: 180 000 fé = 55 kpc irreguláris törpe galaxisok

More Related