Upload
others
View
8
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
KOMETEN EN HET ONTSTAAN VAN LEVEN
Van het laboratorium tot Hawaii en Antarctica
Vincent Kofman
Hidde Jense, Inge Loes ten Kate en Harold Linnartz
OVERZICHT
KometenWat zijn kometen?
Onderzoek naar kometen
Relevantie van kometen voor leven
AstrobiologieWat is astrobiologie
Waar vinden we leven?
Is leven mogelijk op kometen?
ZWARTE VLEKKEN IN DE STERRENHEMEL
ZWARTE VLEKKEN IN DE STERRENHEMEL
ZWARTE VLEKKEN IN DE STERRENHEMEL
STER EN PLANEET VORMING
STER EN PLANEET VORMING
Dana Berry/SwRI
KOMETENWAT ZIJN KOMETEN?
•Gevormd voor of tijdens de Zonnenevel
•Stof en ijs
•In excentrieke banen -> extreem lange omlooptijden
SOHO NASA/ESAHalley’s komeet, Steven Dutch
Hoofdzakelijk in twee reservoirs Kuiper gordel
Oort Wolk
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
KOMETENWAT ZIJN KOMETEN?
Stern, 2003
ONDERZOEK NAAR KOMETEN
•Bezoek met ruimtesondes • Giotto, Stardust, Deep Impact en Rosetta/Philae (SOHO)
MISSIES NAAR KOMETEN
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
Giotto, ESA Halley’s comet 1986
MISSIES NAAR KOMETEN
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
MISSIES NAAR KOMETEN
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
ONDERZOEK NAAR KOMETEN
•Bezoek met ruimtesondes • Giotto, Stardust, Deep Impact en Rosetta/Philae (SOHO)
•Micrometeorieten • Antartica, woestijnen
•Laboratorium simulaties
•Observaties (gasfase)
ONDERZOEK NAAR KOMETEN
•IJs samenstelling H2O, CO2, CO, HCN, CH3NH2
•Gas samenstelling
•Isotoop samenstelling D/H, 13C/12C, 15N/14N, 18O…
•Tijdsafhankelijke productie van gassen Dag/nacht, omloop
•Mineralogie van stofdeeltjes SiO2,SiC, Mg, Ti, Fe, Ni, Ca…
LABORATIUM SIMULATIES KOMEET IJS
•Benodigheden• Vacuum
• Lage temperatuur
• Straling
• Diagnostische apperatuur
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
LABORATIUM SIMULATIES KOMEET IJS
a) Turbopomp
b) Helium expansie cryostaat
c) Waterstof Plasma
d) UV-vis spectroscopie
e) Infrarood spectroscopie
f) massa spectrometrie
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
a
b
c
d
e
f10-8 mbar
~10 K
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
a) Turbopomp
b) Helium expansie cryostaat
c) Waterstof Plasma
d) UV-vis spectroscopie
e) Infrarood spectroscopie
f) massa spectrometrie
ab
c
d
e f
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
KOMEET EXPERIMENTENPHENYLALANINE IN ARGON
UV
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
KOMEET EXPERIMENTENPHENYLALANINE IN ARGON
UV
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
KOMEET EXPERIMENTENPHENYLALANINE IN WATER
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
vC=O
Ф-CC
2.5 µm 20 µm
KOMEET EXPERIMENTENPHENYLALANINE IN WATER
vC=O
Ф-CC
2.5 µm 20 µm
KOMEET EXPERIMENTENPHENYLALANINE IN WATER
Phe 5 *1015 moleculen
H2O 8 *1017 molecule (250 nm)
10 K
OBSERVATIES AANKOMETEN
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
DETECTIE VAN WATER IN KOMEET HALLEY
Infrarood detectie en kwantificering water productie
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
Mumma et al., 1986
DETECTIE VAN WATER IN KOMEET HALLEY
Infrarood detectie en kwantificering water productie
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
Mumma et al., 1986
H2O/HDO INKOMEET
Infrarood detectie en kwantificering water productie
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
Villanueva et al., 2009, Faggi et al. 2016
H2O/HDO INKOMEET
Infrarood detectie en kwantificering water productie
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
Villanueva et al., 2009
H2O/HDO INKOMEET
Infrarood detectie en kwantificering water productie
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
LEVEN -> LEEFBAARHEID
Definitie
LEVEN -> LEEFBAARHEID
Definitie
Voorwaarden voor leven zoals wij het kennen: Vloeibaar medium
Bescherming van straling
Energie gradient
LEVEN -> LEEFBAARHEID
Definitie
Voorwaarden voor leven zoals wij het kennen: Vloeibaar medium
Bescherming van straling
Energie gradient
Waar vinden we leven?
ASTROBIOLOGIE
Astrobiologie houdt zich bezig met:
1. Hoe ontstaat het leven?
2. Is er ergens anders in het universum leven?
3. Wat is de toekomst voor het leven op Aarde enverder?
ASTROBIOLOGIE
Astrobiologie houdt zich bezig met:
1. Hoe ontstaat het leven?
2. Is er ergens anders in het universum leven?
3. Wat is de toekomst voor het leven op Aarde enverder?
Is 2 te verifiëren?
- Missies naar Mars, Europa?
- Bestuderen van overeenkomstige leefgebieden
PLANEET BESCHERMING
Missie categorien:
Categorie 1 Astroiden, Io (Jupiters maan)
Categorie 2 Venus, Aarde’s Maan, Gas/ijs reuzen, kometen, Pluto
Categorie 3 Mars, Europa (J) en Enceladus (S)
MARS, EUROPA EN ENCELADUS
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
MARS, EUROPA EN ENCELADUS
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
MARS, EUROPA EN ENCELADUS
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
ASTROBIOLOGIEEXTREME LEEFOMGEVINGEN
Credits: Preston and Dartnell, 2014
ASTROBIOLOGIEEXTREME OMGEVINGEN
Credits: Preston and Dartnell, 2014
• Zuur, basisch of zware metalen
• Droge omgevingen: woestijnen, Antartica
• Hoge UV flux
• Hoge druk
• Geisoleerd van zonlicht
• Hoog in de atmosfeer
• …
ASTROBIOLOGIEEXTREME OMGEVINGEN
Lake Vostok Analoog voor ijsmanen Europa (J) enEnceladus (S)
Geisoleerd meeronder Antarctisch ijs
ASTROBIOLOGIEEXTREME OMGEVINGEN
Atacama Woestijn Mars analoog
Extreem droog
Aanwezigheid perchloraten (ClO4
-)
May Beth, Georgia Tech
ASTROBIOLOGIEEXTREME OMGEVINGEN
Testen van uitrusting Monsters nemen zonder besmetting
Degradatie en aanwezigheid van biomarkers
Zien we er leven, wat kunnen we van leren? Genetica, ecologie
LEVEN OP KOMETEN?
In het lab:Stabiliteit in water
-> bijdrage chemie Aarde?
Waarnemingen:Uitdagend maar belonend
-> Inzicht in planeet vorming
Leven:
Volhardend en divers
-> Wordt vervolgd!!
6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'
MEER WETEN?• Inga Kamp – Astrochemie
•Sackler Laboratorium voor Astrofysica
http://home.strw.leidenuniv.nl/~linnartz/start.html
•Planetary habitability: lessons learned from terrestrial analogues
Preson & Dartnell 2014
https://doi.org/10.1017/S1473550413000396
•The Chemical Composition of Comets—Emerging Taxonomies and Natal Heritage
Mumma & Charnley 2011
https://arxiv.org/pdf/1505.06347