PDF-Datei - Institut für Physik
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Institut für Physik Bereich Geophysik, Astrophysik und Meteorologie (IGAM), Universität Graz Unsere Erde als Muster für einen lebensfreundlichen Planeten em.o.Univ.Prof.Dr. Siegfried J. Bauer Graz in Space 2008 - 4. September 2008 Computersimulation von Planetensystemen Nach Carl Sagan & Coll.,1977 Unser blauer Planet Van Allen radiation belts Unsere Nachbarn Van Allen radiation belts Habitable Zone im Sonnensystem Van Allen radiation belts Zusammensetzung der Atmosphären Venus Erde Mars CO2 98 % 360 ppm 95 % N2 1.8 % 78 % 2.6 % 21 % 0.0015 % O2 40Ar 200 ppm 0.9 % 1.6 % p0 90 bar 1 bar 0.007 bar T0 480°C 15°C -50°C Entgasung von irdischen Vulkanen „Rubey Inventar“ H2O CO2 HCl and Cl2 N2 H2S, SO2, HF, H2, CH4, NH3, Ar 80 % 17 % 1.7 % 0.2 % in traces 330 70 1 bar Die frühe Erdatmosphäre durch Entgasung H2 O CO2 Sauerstoff: Die Luft zum Atmen Entstehung der Ozonschicht Van Allen radiation belts Veraltetes Modell einer frühen Atmosphäre A. Oparin / J. B. S. Haldane (1920‘s) Postulate reducing conditions for origin of life H. C. Urey (1951) CH4 , NH3 , ... „atmosphere“ S. Miller / H. C. Urey (1953) Synthesis of Amino Acids „The Myth“ of an early reducing atmosphere of Earth Zur Entwicklung des Lebens G. F. Joyce, Nature, Vol 418, 11 July 2002 Die drei Domänen des Lebens Die Geburt der Erde Bombardement Bildung eines Kerns Magmaozean Van Allen radiation belts Krustenbildung Dichten ρ1 < ρ2 < ρ3 Aufbau der Erde Lithosphäre → fest Mantel → fest/plastisch Äußerer Kern → flüssig Innerer Kern → fest Van Allen radiation belts Magnetische Dipolachse Kontinentverschiebung nach A. Wegener Heutige Plattentektonik Konsequenz der wandernden Platten Zerfall von Superkontinenten Mantelkonvektion: Wegeners „missing link“ nach P. Cloud, 1988 Die Erdmagnetosphäre Resultat der Wechselwirkung des Sonnenwindes mit dem Erdmagnetfeld Van Allen radiation belts Unterschiedliche Sonnenwindeinwirkung auf einen magnetischen und nichtmagnetischen Planeten Van Allen radiation belts Voraussetzungen für einen lebensfreundlichen Planeten (?) • Wasser und Land (Plattentektonik) • Eine stabile Atmosphäre ( N2) mit Treibhausgasen H2O und CO2 • Produktion von Sauerstoff (O2) durch photosynthetische Prozesse mit H2O und CO2 • Eine schützende Ozonschicht (O3) • Ein schützendes Magnetfeld (flüssiger Metallkern) • Nachweis von H2O, CO2 und O3 im Infrarotbereich (5 bis 30 Mikrometer)
