How did the Universe start ?

Andere Erd-ähnliche Welten
Lark and deGoursac [2001]
Die irdischen und die grossen Planeten
4 innere oder irdische
Planeten:
* "klein"
* hohe Dichte (~4 g/cm3)
* Silikate und Eisen
Asteroidengürtel
4 grosse oder äussere
Planeten:
* "gross"
* geringe Dichte (~1g/cm3)
* H, He, Eis
Pluto: klein, Eis/Silikate?
Irdische Planeten:
Oberflächenalter (Kraterdichten)
Merkur
* keine Atmosphäre
* hohe Dichte an Einschlagskratern
(= sehr alte Oberfläche)
Mariner 10, Vorbeiflug 1974
Caloris Einschlagbecken
Merkur: 1 Jahr = 1.5 Tage
Hot Spots (Mikrowellen)
Rotation um eigene Achse und Umlauf um Sonne in 2:3 Resonanz
Mittlere Oberflächentemperatur hängt von geographischer Länge ab!
Venus, die (unwirtliche) Schwester der Erde
permanente Wolkenhülle aus
Schwefelsäuretropfen
CO2 Atmosphäre (90 bar) führt
zu extremen Treibhausklima (480° C)
kein Wasser (kaum Erosion)
Violett-Filter
nahes Infrarot
Tageslänge: 243 Erdtage
(retrograde Drehung)
Venus Oberfläche
2 "Kontinente"
Tiefländer
Gräben
Venus: Krater
Fast alle der rund 900 Venuskrater sehen
sehr frisch aus (kaum Erosion)
Kraterverteilung Venus - Erde
Erde
alte Oberflächen
haben hohe
Kraterdichten
Venus
homogene
Kraterdichten:
Oberfläche überall gleich alt
(300-700 Ma)
Venus - Vulkane
"Pfannkuchenvulkane" (Ø 20 km)
Tektonik: Venus
20 km
20 km
Venus Kontinente sind zwar nicht viel älter als die Tiefländer
(bezüglich der Kraterdichte) aber viel stärker deformiert
Tellus Regio
Laima Tessera
Der Erdmond, Apollo 11
Hochländer
(Terrae)
Alter bis 4.45 Milliarden
Jahre
Meere
(Maria)
Alter ~3 Milliarden Jahre
Mars
grösser als der Mond
kleiner als die Erde
kalt (-30 bis -100 ºC)
dünne Atmosphäre
(5-7 mbar)
häufige Staubstürme
Mars: Riesenvulkane auf dicker Kruste
Olympus Mons: Ø 600 km
Appolinaris Patera:
Ø 80 km
Alba Patera: Ø 1000 km
Die Vulkane auf Mars sind heute
wahrscheinlich nicht mehr aktiv
Mars: Fluss?-Täler und Flut-Kanäle
Talsystem in den südlichen
Hochländern
Flutkanäle am Übergang
Hochland - Tiefland
Mars, globale Topographie
Nördliche Tiefebenen:
wenige Krater, “jung”
(Mars Global Surveyor)
Tharsis Wölbung:
Riesenvulkane
Valles Marineris
Hellas Einschlagbecken
Südliche Hochländer:
viele Krater, alt
Wasser
Erde: ~0.25‰ der Masse als
Wasser in Ozeanen
Wassermenge im Mantel?
Venus: praktisch kein Wasser
an der Oberfläche
Mars: vermutlich viel Wasser
als Grundeis in der Kruste
(Permafrost)
Hatte Mars einen frühen Ozean?
Treibhauseffekt
Strahlungsbudget der Atmosphäre:
Netto:
* Reflexion, Absorption, Streuung
* Gas, Wolken, Staub, Boden
Erde: +35 Grad
Venus: +500 Grad
Mars: +5 Grad
• Flüssiges Wasser ist essentiell für Leben wie das auf der Erde.
• Die äusseren Planeten bestehen aus Gas und Eis, die Chance auf
diesen Gasriesen leben zu finden ist gering, mit Ausnahme Ihrer
Monde.
• Die inneren „terrestrischen“ Planeten sind feste Körper mit
silikatischen Mantel and Kruste und metallischen Kern. Aber
sie sind unterschiedlich.
• Merkur hat eine höhere Dichte als die Erde, möglicherweise
verursacht durch Erosion der Hülle infolge Kollision mit einem
anderen Planeten.
• Merkur rotiert langsam. 1.5 Tage=1 Jahr. Deshalb bleibt eine Seite
kalt, während die andere sehr heiss wird. Geologisch ist Merkur tot.
• Venus hat eine CO2-reiche Atmosphäre ohne Wasser oder
Sauerstoff. Es ist ein Treibhaus mit Temperaturen bis 480 °C.
• Venus hat 2 “Kontinente” mit weiten Ebenen dazwischen.
• Die Krater auf der Venus sind sehr “jung”.
• Die gleichmässige Verteilung der Krater lässt vermuten, dass die
gesamte Oberfläche der Venus relativ jung ist (~108 Jahre).
• Der Mond hat uralte Kruste, die sich aus einem frühen
Magmaozean formte, und > 3 Milliarden Jahre alte
Marebasalte. Geologisch ist er “tot”.
• Mars hat ein Achtel der Erdmasse.
• Mars ist kalt, hat eine dünne Atmosphäre und gewaltige Staubstürme.
• Der Mars hat die grössten Vulkane im Sonnensystem – angetrieben
von einzelnen Plumes, es gibt keine Plattentektonik.
• Er hat Polkappen aus Eis and ausgetrocknete Flusssysteme.
• Er hat riesige Täler und der Norden ist topographisch tiefer als der
Süden. Diese Senke könnte einst ein Ozean gewesen sein.
• Die Oberfläche des Mars ist im Durchschnitt viel älter als die der Erde.
• Es könnte Leben auf dem Mars sein, einige Wissenschaftler denken,
dass sie Beweise dafür in einem Marsmeteoriten gefunden
haben.
• Andere potentiell bewohnbare Welten sind Europa (ein Mond von
Jupiter) und Titan (einer der Monde von Saturn).
• Das nächste Sonnensystem ist > 10,000,000,000,000 km entfernt.