Sterrekunde

Hoe sou die Tycho-impak van die aarde af verskyn het?

Hoe sou die Tycho-impak van die aarde af verskyn het?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Die Tycho-krater is vermoedelik die jongste groot impak op die Maan, na raming 108 miljoen jaar gelede. Dit plaas dit vas in die regering van die dinosourusse. Ek vind myself nuuskierig oor wat ons donderhagedisbroers sou gesien het.

Hoe helder sou die aanvanklike flits ongeveer wees? Sou 'n gloeiende litteken dae, weke of maande op die maan gelos het? Sou die Aarde onderhewig wees aan skouspelagtige wêreldwye meteoriese buie van uitgeworpe puin? Sou daar enige ander effekte op aarde gevoel word? Ek sou raai dat 'n simulasie nodig sou wees om hierdie vrae akkuraat te beantwoord, maar ek hoop dat 'n paar redelike beramings gemaak kan word deur die studies van ander gevolge te vergelyk.

Laastens, was die Tycho-impak van groter of kleiner omvang as die Shoemaker-Levy 9-impak in 1994?


Ek het in hierdie artikel 'n gedeeltelike antwoord gevind oor die kleiner en jonger Giordano Bruno-krater.

Die impak wat die 22 km wye krater tot gevolg gehad het, sou 10 miljoen ton puin opgeskop het, wat 'n weeklange, sneeustormagtige meteoorstorm op aarde veroorsaak het ...

Die sekondêre effekte van die Tycho-impak sou dus nog skouspelagtiger gewees het. Ek weet egter nie of die fragmente groot genoeg sou wees om die aardoppervlak te verwoes nie.

Eksperimentering met 'n aanlyn-impaksimulator blyk dat die Tycho-impak iewers in die orde van 1,00x10 ^ 23 joule was, te oordeel na die grootte van die krater. Dit is ongeveer vier keer die van die G-fragment-impak van Shoemaker-Levy 9. As u alle fragmente in ag neem, is dit redelik om te sê dat mense 'n impak van soortgelyke omvang as Tycho gehad het.


Vandag in die wetenskap: Tycho Brahe

Tycho Brahe Museum, Hven, Via Politiken.

14 Desember 1546. Vandag is Tycho Brahe se 470ste verjaardag. Hy was so invloedryk dat baie sterrekundiges hom vandag eenvoudig noem Tycho. Ons onthou hom vir sy goue neus en vir sy uiters akkurate metings van die posisies van die planete en van meer as 777 vaste sterre. Later het Tycho & # 8217; s assistent, Johannes Kepler, sy meester se planeet en ster metings gebruik om 'n rewolusie in fisika en sterrekunde te maak met sy drie wette van planetêre beweging.

Tycho is gebore kort voor die uitvinding van teleskope, in Denemarke, op 14 Desember 1546. Hy het grootgeword by sy welgestelde oom wat van 1559 tot 1562 vir sy regsopleiding aan die Universiteit van Kopenhagen betaal het. Op 21 Augustus 1560 is 'n 'n totale verduistering van die son het Tycho se kursus na sterrekunde herlei. Daar is gesê dat die 14-jarige Tycho verbaas is oor woorde, en sy passie vir sterrekunde is gebore. Vanaf daardie dag het Tycho sy tyd verdeel tussen wetgewing, om sy oom se wense te akkommodeer en sterrekunde om sy eie nuuskierigheid te bevredig. Sy wiskundeprofessor het hom gehelp met die enigste beskikbare astronomieboek: een van Ptolemeus se werke wat die geosentriese & # 8211 of aardgerigte & # 8211 model van die heelal beskryf.

Nadat hy sy studie aan die Universiteit van Kopenhagen voltooi het, het die oom van Tycho hom na die Universiteit van Leipzig gestuur vir meer studies tot 1565. In 1563 het Tycho sy eerste geherkodeerde astronomiese waarneming gemaak, van die samewerking van Jupiter en Saturnus. Kort daarna het hy uitgevind dat sulke gebeure al in verskillende almanakke voorspel is, maar op daardie stadium uiters onakkuraat was. Hy het besluit om hom te wy aan die regstelling van die bestaande voorspellings.

In 1566 het Tycho 'n deel van sy neus verloor terwyl hy met sy derde neef met swaarde tweespeel. Daarna het hy 'n metaalneus van die prostese gedra.

Die volgende vyf jaar, nadat hy sy studies voltooi het, het hy deur Europa gereis en instrumente vir astronomiese waarneming versamel. Omstreeks 1571, nadat hy van sy oom en vader geërf het, vestig Tycho hom in 'n kasteel op wat nou 'n eiland van Swede is. 'N Paar jaar later het hy 'n klein en nou beroemde sterrewag gebou wat hy Uraniborg genoem het, as huldeblyk aan Urania, die Muse of Astronomy.

Tycho se kasteel en die terrein van een van die wêreld se bekendste sterrewagte Uraniborg op die eiland Hven, gebou tussen 1576 en 1580. Hierdie uitbeelding van Uraniborg se hoofgebou is van koperetsing van Blaeu en # 39; s Atlas Major, gepubliseer in 1663. Beeld via Wikimedia Commons.

Tycho het sy geld op dinge anders as sterrekunde gebruik. As hy in die moderne tyd geleef het, is hy 'n partytjiedier genoem en het hy gereeld gaste gehad om saam met hulle te drink. Hy het selfs 'n nar gehad. Sommige sê hy het ook 'n mak eland gehad wat gesterf het toe hy van die trap afgeval het nadat hy te veel bier gedrink het.

Op 11 November 1572 gebeur die wonderlikste gebeurtenis voor Tycho se oë: hy sien 'n nuwe ster verskyn, wat helderder skyn as die hemel en die derde helderste voorwerp (na die son en die maan), die planeet Venus. Die & # 8220nuwe & # 8221 ster verskyn in die rigting van die sterrebeeld Cassiopeia die Koningin. Hy het geskryf:

Toe ek, volgens my gewoonte, die sterre in 'n helder lug oorweeg, merk ek op dat 'n nuwe en ongewone ster, wat die ander sterre in briljante oortref, amper reg bokant my kop skyn. En aangesien ek al van kleins af al die sterre van die hemel perfek geken het. . . dit was vir my baie duidelik dat daar nog nooit vantevore 'n ster in die hemel was nie, selfs die kleinste, om niks van 'n ster so opvallend helder soos hierdie te sê nie. Ek was so verbaas oor hierdie gesig dat ek nie skaam was om die betroubaarheid van my eie oë te betwyfel nie.

Dit was 'n baie kommerwekkende vooruitsig vir sy tyd, toe die lug 'n simbool vir volmaaktheid en bestendigheid sou wees. Benewens hierdie nuwe ster, het die Copernican Theory reeds die ideologie van destyds gekelder. Hierdie gebeurtenis was die onderwerp van Tycho se eerste referaat wat sy vermoë as sterrekundige bevestig het. Hy het geskryf:

Ek kom dus tot die gevolgtrekking dat hierdie ster nie 'n soort komeet of 'n vurige meteoor is nie, maar dat dit 'n ster is wat skyn in die uitspansel self en nog nooit voorheen voor ons tyd gesien is nie, in geen tyd sedert die begin van die wêreld.

Vandag weet ons dat hierdie ster 'n supernova was, een van die min wat in die geskiedenis opgeteken is. Ter ere van die groot sterrekundige wie se gedagtes dit so openlik aanvaar het, word die supernova van 1572 soms Tycho & # 8217s Star genoem.

Tycho & # 8217s Armillary via Wikimedia Commons.

Gedurende sy hele lewe was Brahe ook 'n kunstenaar. Hy het daarvan gehou om dinge, soos sy astronomiese instrumente, mooi te laat lyk. Hierbo is sy plan vir 'n armillary, 'n instrument wat gebruik word om die posisies van hemelse voorwerpe te meet. Die sirkels is in grade verdeel. Let op die hoeveelheid detail en versiering.

Dit was omstreeks 1600, 'n jaar voor Tycho se dood, dat Kepler die prentjie betree het. Kepler het in die Copernicaanse teorie geglo en probeer om die planetêre beweging te verklaar, veral die probleem met die retrograde beweging van Mars. Kepler het begryp dat hy die akkuraatste meting nodig het om hierdie legkaart uit te vind, en daarom het hy besluit om Tycho te sien en dit te bekom.

Tycho was aanvanklik nie baie samewerkend nie. Trouens, die twee het nie baie goed oor die weg gekom nie. Kepler kon uiteindelik Tycho se waarnemings in die hande kry (dit is onduidelik hoe sommige sê dat hy dit moontlik gesteel het).

Hy het dit gebruik om sy drie wette van planeetbeweging te bedink, wat die grondslag geword het vir latere openbarings oor swaartekrag deur Isaac Newton.

Kom meer te wete oor die verhouding tussen Tycho en Kepler in hierdie episode van Carl Sagan se Cosmos-reeks.

Tycho is in 1600 oorlede weens 'n blaasprobleem. Die omstandighede rondom sy dood was vreemd, sê sommige & # 8230 so vreemd soos sy lewe in sy geheel.

Via Encyclopaedia Britannica, Eduard Ender (1822-1883).

Kortom: Tycho Brahe is vandag 470 jaar gelede gebore. Hy word onthou vir sy unieke karakter en vir akkurate metings van die posisies van sterre en planete. Sy werk is later deur Johannes Kepler gebruik om sy drie wette van planeetbeweging te bedink.


Hubble skiet die maan. Weereens.

Ek het jare lank met Hubble Space Telescope (HST) gewerk. Eers was dit met vroeë data (wat weke na die bekendstelling geneem is) vir my PhD-navorsing, en daarna 'n paar jaar om 'n kamera aan boord genaamd STIS te bou en te kalibreer. Toe ek met HST gewerk het (soos dié van ons dit weet) en soveel uitreike doen soos ek, het ek vinnig geleer dat daar baie wanopvattings bestaan ​​oor die sterrewag wat wentel.

Een van die algemeenste is dat dit nie die maan kan waarneem nie, omdat ons natuurlike satelliet te helder is. As u probeer om 'n kiekie daarvan te neem, kan dit Hubble se detectors beskadig.

Dis nie waar nie. Wel, nie heeltemal waar. Sommige kameras op HST is baie sensitief en kan beskadig word as dit na 'n helder bron verwys word. Die ultraviolet-kamera waaraan ek gewerk het, was so sensitief dat dit sou braai as dit 'n paar sterre lyk wat te flou is om selfs met die blote oog te sien!

Maar ander kameras is baie goed met helder bronne, en dit sluit die gevorderde kamera vir opnames in. Op 11 Januarie 2012 het dit hierdie wonderlike prentjie van die Maan geneem:

Dit is die krater Tycho, waarskynlik die bekendste op die maan. Eerstens is dit redelik maklik om naby Volmaan te sien met net 'n verkyker pluime materiaal wat uitgespat het toe die krater meer as 100 miljoen jaar gelede gevorm het, weer op die oppervlak geval het, wat lang stroompies genaamd strale skep wat uit die krater uitstraal. Hulle is helder en voor die hand liggend, en verruklik deur 'n klein teleskoop. U kan 'n wenk hiervan in die Hubble-prent sien.

Tycho was ook die plek waar die Monolith gevind is, wat 4 miljoen jaar gelede deur uiters gevorderde vreemdelinge begrawe is. So daar is dit.

Tycho is eintlik heel rond. Dit lyk net ellipties in die Hubble-beeld omdat die teleskoop die krater skuins gesien het. Te oordeel aan die kortas- tot langasverhouding, was dit redelik naby aan 45 °. Let daarop dat die kraters rondom dit ook verdraai is. Ter bewys, hier is 'n foto van Tycho wat deur die Lunar Reconnaissance Orbiter geneem is, en reguit na onder kyk op die massiewe trefplek:

Sien? Rond. En let op, wat jy sien, is groot: Tycho is meer as 85 kilometer (53 myl) breed! As wat ook al die Maan getref het om Tycho te vorm, die aarde sou tref, sou ons nie hier wees om daaroor te praat nie. Daardie asteroïde was waarskynlik groter as enige berg op aarde.

Ek sal daarop let dat dit 'n groothoekbeeld van LRO is. Dit het ook 'n kamera met meer vergroting, en dit het een van my gunsteling foto's van die maan van alle tye geneem, wat die berge in die middel van Tycho wys:

So daar gaan jy. Die maan is nie te helder vir Hubble nie. Snaaks, al is dit is moeilik om waar te neem deur HST, maar dit is eintlik omdat dit te vinnig in die lug beweeg. Hubble is nie ontwerp om so vinnig op te spoor nie, dus, wat hulle doen om dit waar te neem, is om dit in die "hinderlaag-modus" te plaas: mik Hubble in die lug waar die maan binnekort sal wees, wag dan. Wanneer die maan intrek, gryp Hubble die momentopname. Dit is eintlik al baie keer gedoen (soos in 1999 en 2005).

In hierdie geval is die skoot van Tycho geneem as voorbereiding vir die vervoer van Venus verlede jaar. Ek weet, dit klink vreemd, maar die idee was dat wanneer Venus voor die son sou deurgaan, sonlig deur die atmosfeer van Venus sou oorgedra word. Die verskillende molekules in die planeet se lug sou dan selektief baie diskrete kleure sonlig absorbeer. Sterrekundiges het gehoop dat vingerafdruk sigbaar sou wees in hul waarnemings van die Maan, verlig deur dieselfde Venus-gefiltreerde sonlig. Op hierdie manier kan hulle soortgelyke waarnemings maak wanneer eksoplanete (uitheemse wêrelde) hul eie sterre deurvoer soos gesien vanaf die Aarde, wat moontlik kan lei tot die opsporing van daardie planete se atmosferiese bestanddele. Dit is 'n slim idee.

En, ek sal opmerk, dit is gedoen met behulp van STIS, die kamera waaraan ek gewerk het! Dit is dus netjies om te sien hoe dit sirkel.


Onderwys

Van die ouderdom van 12 tot 15 het Tycho die Universiteit van Kopenhagen bygewoon om Latyn en Grieks, logika en retoriek en moontlik Hebreeus te bestudeer. Die Latynse inskripsie van die Universiteit vertaal as 'Hy kyk op na die lig van die hemel' - daar is niemand wat die universiteit binnegekom het vir wie dit meer geskik was as Tycho Brahe nie.

Reeds op hierdie vroeë ouderdom het Tycho 'n belangstelling in sterrekunde ontwikkel wat hy self geleer het. Ons weet byvoorbeeld dat hy Sacrobosco se Middeleeuse teks gekoop het Op die sfere, en die meer gevorderde Kosmografie deur Peter Apian en Trigonometrie deur Regiomontanus. Hy het ook tafels gekoop wat deur Giovanni Carelli en Johannes Stadius saamgestel is wat volgens Ptolemaeus en Copernicus die posisies van die planete oor tyd voorspel het, en hy sou hul voorspellings vergelyk.

Na die Universiteit van Kopenhagen volg Tycho die tradisie van die familie Oxe, nie die Brahe nie, waar hy op 'n groot toer deur die universiteite van Europa sou gaan.

Op die ouderdom van 15 reis Tycho, saam met sy 19-jarige tutor, Anders Vedel, in 1562 na die Universiteit Leipzig waar hulle twee jaar vertoef. Dit is hier waar Tycho 'n leerplan van tale en klassieke kultuur geleer het, maar in die geheim boeke oor sterrekunde gekoop en gelees het. Hy het ook 'n hemelse sfeer en die sterrekaarte van Albrecht Durer gekoop.

'N Belangrike oomblik was toe hy die werklike posisie van die planete aan die tafels van Carelli en Stadius nagegaan het. Hy het dit gedoen deur 'n planeet en twee sterre met behulp van 'n strakke tou op te stel en die posisie van die planeet vanuit dieselfde twee sterre op sy hemelse aardbol te skat. Hy het gou besef dat die voorspellings van planetêre posisies deur Ptolemeus en Copernicus onakkuraat was.

In 1563 was hy getuie van die samewerking van Jupiter en Saturnus, en het weer gevind dat hoewel die Copernicaanse voorspellings beter was, die foute deur 'n 16-jarige steeds maklik waargeneem kon word.

Tycho besef dat hy, om hierdie toedrag van sake te verbeter, 'n aansienlike hoeveelheid akkurater waarnemings van die sterre en planete oor tyd sal benodig as wat voorheen bereik is.

Dit sou sy lewenswerk wees.


AANTEKENINGE

1.Opera omina, II, 342–343 V, 81, Dreyer (1890), p. 30, fouteer deur die Hainzels te beskryf.

2.Dialoog rakende die twee hoof wêreldstelsels, Stillman Drake, trans. (Los Angeles, 1962), bl. 358 ev.

3. Pingré Kometografie, I (1783), 511, sê die komeet is al op 1 November in Peru gesien.

5.En Elementisch oc JordischASTROLOGIA , 1591.

9. 'n Breë kant, item 3026 in Zinner, Geschichte und Bioliographie (Leipzig, 1941), is nie hierby ingesluit nie.


Kommentaar

Ek het my gewonder oor die raakstraal wat vanaf Tycho na die suidweste van die maan gaan. Die punt waar die raakstraal en die dubbelstraal mekaar sou kruis, is omtrent aan die maanwestelike rand van Tycho. Ek kan my voorstel dat die asteroïde onder 'n lae hoek vanuit die weste binnekom, die puin wat die raakstraal en die dubbele straal gevorm het, opskop en aanhou ploeg in die maanoppervlak en die krater uitgrawe. Maar dit is net 'n leek se verbeelding. Ek hoop dat die selenoloë dit sal uitvind en 'n koel animasie van die impak sal skep.

U moet aangemeld wees om kommentaar te lewer.

Anthony,
Dit is 'n interessante idee. Om die krater te bestudeer (of na die foto's te kyk) lyk dit aanneemlik. 'N Ander moontlikheid kan wees dat die asteroïde onderweg gebreek het en dat 'n fragment van Tycho te kort skiet om die strale te skep.

U moet aangemeld wees om kommentaar te lewer.

Hmm. Dit is ook 'n interessante gedagte. Wat sou die asteroïedbreuk veroorsaak? Daar is geen atmosfeer om dit te verhit en 'n boogskok te skep nie. As die asteroïde losgebind en draai, sou ek dink dat 'n gety-interaksie dit uitmekaar kon trek. .

U moet aangemeld wees om kommentaar te lewer.

Dit sou waarskynlik die enigste opsie wees. Dit kon vroeër ook opgebreek het met die stukke wat naby mekaar gebly het totdat hulle die Maan een na die ander getref het.


Die krateringsproses

Kom ons kyk na hoe 'n impak by hierdie hoë snelhede 'n krater lewer. As so 'n vinnige projektiel 'n planeet tref, dring dit twee tot drie keer sy eie deursnee voordat dit stop. Gedurende hierdie paar sekondes word die bewegingsenergie daarvan oorgedra in 'n skokgolf (wat deur die teikenliggaam versprei) en in hitte (wat die grootste deel van die projektiel en 'n deel van die omliggende teiken verdamp). Die skokgolf breek die rots van die teiken, terwyl die uitbreidende silikaatdamp 'n ontploffing genereer wat soortgelyk is aan die van 'n kernbom wat op grondvlak ontplof is (Figuur 2). Die grootte van die opgegrawe krater hang hoofsaaklik af van die impaksnelheid, maar oor die algemeen is dit 10 tot 15 keer die deursnee van die projektiel.

Figuur 2. Stadiums in die vorming van 'n impakkrater: (a) Die impak vind plaas. (b) Die projektiel verdamp en 'n skokgolf versprei deur die maanrots. (c) Uitwerpings word uit die krater gegooi. (d) Die meeste uitgestote materiaal val terug om die krater te vul en vorm 'n uitwerpbare kombers.

Figuur 3. Tipiese impakkrater: King Krater aan die oorkant van die Maan, 'n redelik onlangse maankrater met 'n deursnee van 75 kilometer, toon die meeste van die kenmerke wat verband hou met groot impakstrukture. (krediet: NASA / JSC / Arizona State University)

'N Slagontploffing van die soort hierbo beskryf, lei tot 'n kenmerkende soort krater, soos getoon in Figuur 3. Die sentrale holte is aanvanklik komvormig (die woord & # 8220crater & # 8221 kom van die Griekse woord vir & # 8220bowl & # 8221) , maar die terugslag van die kors vul dit gedeeltelik in, wat 'n plat vloer lewer en soms 'n sentrale piek skep. Rondom die rand skep grondverskuiwings 'n reeks terrasse.

Die rand van die krater word opgedraai deur die krag van die ontploffing, sodat dit bo die vloer en die aangrensende terrein uitstyg. Om die rand is 'n uitwerpekombers bestaan ​​uit materiaal wat deur die ontploffing uitgegooi word.

Hierdie puin val terug om 'n rowwe, heuwelagtige streek te skep, gewoonlik so breed soos die kraterdeursnee. Bykomende uitstoot met 'n hoër spoed val op groter afstande van die krater af en grawe dikwels klein sekondêre kraters waar hulle die oppervlak tref.

Sommige van hierdie strome uitwerpings kan honderde of selfs duisende kilometers van die krater af strek, wat die helderheid skep kraterstrale wat prominent is in maanfoto's wat naby die volle fase geneem is. Die helderste maankraterstrale hou verband met groot jong kraters soos Kepler en Tycho.

Waarneming van die maan

Die maan is een van die mooiste besienswaardighede in die lug, en dit is die enigste voorwerp wat naby genoeg is om dit te onthul topografie (oppervlakkenmerke soos berge en valleie) sonder 'n besoek van 'n ruimtetuig. 'N Redelik klein amateurteleskoop toon kraters en berge op die maan so klein as 'n paar kilometer.

Selfs gesien deur 'n goeie verkyker, kan ons sien dat die voorkoms van die maan se oppervlak dramaties verander met sy fase. In die volle fase toon dit amper geen topografiese besonderhede nie, en u moet mooi kyk om meer as 'n paar kraters te sien. Dit is omdat sonlig die oppervlak reguit verlig, en in hierdie plat beligting word geen skaduwees gegooi nie. Veel meer onthullend is die uitsig naby die eerste of derde kwartaal, wanneer sonlig van die kant af instroom, wat veroorsaak dat topografiese kenmerke skerp skaduwees gee. Dit is byna altyd lonender om 'n planeetoppervlak onder sulke skuins beligting te bestudeer, wanneer die maksimum inligting oor oppervlakverligting verkry kan word.

Die plat beligting in volle fase beklemtoon egter die helderheidskontraste op die maan, soos dié tussen die maria en die hooglande. Let op in Figuur 4 dat dit lyk asof verskeie groot merrie-kraters deur wit materiaal omring word en dat die ligstrepe of -strale wat honderde kilometers oor die oppervlak kan strek, duidelik sigbaar is. Hierdie ligter eienskappe word uitgestoot, gespat uit die kratervormende impak.

Figuur 4. Voorkoms van die maan in verskillende fases: (a) Verligting van die kant bring kraters en ander topografiese kenmerke in skerp verligting, soos aan die linkerkant gesien. (b) In die volle fase is daar geen skaduwees nie, en dit is moeiliker om sulke kenmerke te sien. Die plat beligting in volle fase bring egter 'n paar oppervlakkenmerke na vore, soos die helder strale van uitwerp wat uit 'n paar groot jong kraters strek. (krediet: wysiging van werk deur Luc Viatour)

Terloops, daar is geen gevaar om na die maan te kyk met 'n verkyker of teleskoop nie. Die weerkaatsde sonlig is nooit helder genoeg om u oë skade te berokken nie. In werklikheid het die sonlig-oppervlak van die maan ongeveer dieselfde helderheid as 'n sonlig-landskap van donker rots op aarde. Alhoewel die maan helder lyk in die naghemel, is sy oppervlak gemiddeld baie minder weerkaatsend as die aarde s'n, met sy atmosfeer en wit wolke. Hierdie verskil word mooi geïllustreer deur die foto van die maan wat voor die aarde verby is geneem uit die ruimtetuig Deep Space Climate Observatory (Figuur 5). Aangesien die ruimtetuig die beeld vanaf 'n posisie in die baan van die aarde geneem het, sien ons albei voorwerpe volledig verlig (volle maan en volle aarde). Terloops, u kan nie veel besonderhede op die maan sien nie, want die blootstelling is ingestel om 'n helder beeld van die aarde te gee, nie die maan nie.

Figuur 5. Die maan wat die aangesig van die aarde kruis: In hierdie 2015-beeld van die ruimtetuig Deep Space Climate Observatory is albei voorwerpe volledig verlig, maar die maan lyk donkerder omdat dit 'n veel laer gemiddelde weerkaatsing as die aarde het. (krediet: wysiging van werk deur NASA, DSCOVR EPIC-span)

Een interessante ding omtrent die maan wat u sonder 'n verkyker of teleskoop kan sien, word in die volksmond die nuwe maan in die arms van die ou maan genoem. & # 8221 Kyk na die maan as dit 'n dun sekel is, en u kan die flouheid dikwels uitmaak. sirkel van die hele maanskyf, al skyn die sonlig net op die halfmaan. Die res van die skyf word nie deur sonlig nie, maar deur aardlig verlig — sonlig wat deur die aarde weerkaats word. Die lig van die volle aarde op die maan is ongeveer 50 keer helderder as die van die volle maan wat op die aarde skyn.


Volwasse loopbaan van Tycho Brahe

Die nuwe ster in die sterrebeeld Cassiopeia het veroorsaak dat Tycho homself weer aan astronomie toegewy het. Een onmiddellike besluit was om 'n groot sterrewag in te stel vir gereelde waarnemings van hemelse gebeure. Sy plan om hierdie sterrewag in Duitsland te vestig, het koning Frederik II aangespoor om hom in Denemarke te hou deur hom in 1576 aan die eiland Ven (voorheen Hven), in die middel van The Sound en ongeveer halfpad tussen Kopenhagen en Helsingør, toe te ken, tesame met finansiële ondersteuning vir die sterrewag en laboratoriumgeboue. Tycho noem die sterrewag Uraniborg, na Urania, die Muse of astronomy. Omring deur geleerdes en besoek deur geleerde reisigers van regoor Europa, het Tycho en sy assistente waarnemings versamel en byna elke bekende astronomiese rekord aansienlik reggestel.

Tycho was 'n kunstenaar sowel as 'n wetenskaplike en vakman, en alles waarmee hy hom onderneem of omring het, moes innoverend en mooi wees. Hy het 'n drukkery gestig om sy manuskripte op sy eie manier te vervaardig en te bind, hy het ambagsmanne van Augsburg ingevoer om die beste astronomiese instrumente te konstrueer, hy het Italiaanse en Nederlandse kunstenaars en argitekte aangespoor om sy sterrewag te ontwerp en te versier, en hy het 'n drukstelsel uitgedink om die destydse ongewone gemak van sanitêre toiletgeriewe. Uraniborg het die hoop van Tycho se koning en vriend, Frederik II, verwesenlik dat dit die middelpunt van astronomiese studie en ontdekking in Noord-Europa sou word.

Maar Frederik is in 1588 oorlede, en onder sy seun, Christian IV, het Tycho se invloed verminder, is die grootste deel van sy inkomste gestaak, deels weens die toenemende behoeftes van die staat vir geld. Tycho, wat egter deur Frederick verwoes is, het onredelik meer geld geëis en minder geneig om die burgerlike pligte uit te voer wat deur sy inkomste uit staatsgrond vereis word.

In stryd met die drie groot moondhede - koning, kerk en adel - het Tycho Ven in 1597 verlaat, en na kort verblyf in Rostock en Wandsbek, naby Hamburg, vestig hy hom in 1599 in Praag onder beskerming van keiser Rudolf II, wat ook in latere jare die sterrekundige Johannes Kepler ondersteun.

Die grootste deel van Tycho se lewenswerk - om akkurate astronomiese waarnemings te maak en op te neem - is reeds op Uraniborg gedoen. By sy vroeëre waarnemings, veral sy bewys dat die nova van 1572 'n ster was, het hy 'n omvattende studie van die sonnestelsel gevoeg en sy bewys dat die baan van die komeet van 1577 buite die Maan lê. Hy het 'n gewysigde Copernicaanse stelsel voorgestel waarin die planete om die Son draai, wat weer op die stilstaande Aarde beweeg. Wat Tycho bereik het, deur slegs sy eenvoudige instrumente en praktiese talente te gebruik, bly 'n uitstekende prestasie van die Renaissance.

Tycho het gepoog om sy waarnemings in Praag voort te sit met die paar instrumente wat hy van Uraniborg gered het, maar die gees was nie daar nie, en hy sterf in 1601 en laat al sy waarnemingsdata aan Kepler, sy leerling en assistent in die laaste jare oor. Daar was 'n stryd tussen Kepler en Tycho se erfgename rakende eienaarskap van die data. Toe dit opgelos is, het Kepler die grondslag gelê vir die werk van Sir Isaac Newton.


Die sentrale pieke van Tycho

Een van my gunsteling dinge om in Colorado te woon, is die uitsig op die berge. Selfs in die laat lente is die Rockies in die omgewing hoog genoeg om sneeu op te hê, en 'n ordentlike reënval waar ek woon, beteken meer sneeu op die hoër pieke. As dit diep genoeg is, verloor die berge alle kontras, en lyk net soos oogpynende wit figure wat in die lug opstoot.

En dit is miskien die rede waarom ek so lief is vir die beeld hierbo. Waarlik, as ek jou nie vertel het nie, sou jy kon raai dat dit berge is op die maan?

Meer slegte sterrekunde

Maar hulle is. Daardie groep pieke sit reg in die middel van die groot krater Tycho, in die suidelike halfrond van die Maan aan die nabye kant. Kyk na die pieke in konteks:

Wye uitsig oor die sentrale pieke van die Tycho-krater. Krediet: NASA / GSFC / Arizona State University

Ag, kry dit nou? In hierdie skuins siening wat die Lunar Reconnaissance Orbiter geneem het toe dit net 59 kilometer bo die maanoppervlak was, kan Tycho se verste kraterrandmuur bokant die berge gesien word, en die nabye rand onder hulle. Die son was hoog in die lug toe dit geneem is, so die skaduwees is kort, wat die landskap sy lig gee.

Gewoonlik neem LRO die gebied van die Maan direk daaronder waar, maar dit word soms beveel om na die kant af te kyk om 'n wyer beeld van die maanlandskap te kry. In hierdie geval help dit om konteks vir hierdie berge te kry, in plaas daarvan om dit net reguit van bo af te sien.

Kontrasteer dit met hoe dit voorkom as die son laag is:

Lunar Reconnaissance Orbiter-beeld van die sentrale pieke van die Tycho-krater. Krediet: NASA / GSFC / Arizona State University

Ek weet, reg? Dit is ook in 2011 deur LRO geneem. Ek hou van die lang skaduwee van die tros wat agter hulle uitstrek, en die skaduwee van die kraterrand wat regs ondertrek.

Soveel as wat dit lyk soos die berge wat ek deur my venster kan sien, het hulle gevorm baie anders. Die Rockies is deur tektoniese magte onder die aardoppervlak opgestoot, en dit het miljoene jare geduur (die huidige berge het teen die einde van die Krytperiode gevorm).

Die Tycho-pieke het binne 'n paar minute gevorm. Ja, minute.

Ongeveer 100 miljoen jaar gelede het 'n asteroïde van so 5-10 km dwars in die maanoppervlak toegeslaan. Die groot energie wat vrygestel is, was ver ver groter as wat jy vandag uit elke nuk op aarde sou kry as jy almal gelyktydig ontplof het. Die ontploffing het 'n kolossale skokgolf in die maanoppervlak geskep, wat baie kubieke kilometer materiaal uitgekerf het en die krater binne enkele minute geskep het. Materiaal wat uit die sentrum uitgestoot is, het honderde kilometers opwaarts en uitwaarts gevlieg, en toe die pluime op die oppervlak ineengestort het, het hulle helder strale gevorm wat almal teruggewys het na die impak sentrum.

Wat die sentrale pieke betref. neem 'n glas, vul dit met water en laat 'n druppel van 'n hoogte daarin val. Dit sal 'n tydelike krater in die wateroppervlak vorm wat vinnig in duie stort. Dit is te wyte aan die swaartekrag dat die verplaasde water in 'n golf is wat bokant die oppervlak van die res van die water is, sodat dit afval en na binne vloei. Dit skep 'n golf wat van alle kante na die middestad jaag. As dit die middelpunt bereik, stort dit water in homself en stuur 'n kolom water die lug in.

Dit is wat ook gebeur as kraters vorm! Die rots vloei na die slag na buite, maar sodra die momentum sterf, begin dit terugvloei na die impakpunt. Daardie krimpende sirkel materiaal kom in die middel bymekaar en vlieg dan opwaarts. Dit stol so en vorm daardie berge.

Let wel, die pieke in Tycho is 2000 meter hoog! Dit moes 'n helse vloei gewees het. Ongelooflik.

Die volle maan: let op die strale wat van Tycho af kom, regs onder. Krediet: Fred Locklear (en o ja, klik op die skakel)

Deur die jare heen het ek Tycho al honderde kere deur teleskope gesien. Dit is die beste by volle maan as die strale helder is, en dit is pragtig. Maar die vorming daarvan was 'n so kolossale gebeurtenis dat die rots eerder die aarde sou tref, dat die dinosourusse al baie vroeër uitgewis sou word.

Deur die lot van die baan en snelheid het hulle 35 miljoen jaar ekstra gekry om die aarde te regeer, maar is dan in elk geval deur 'n soortgelyke gebeurtenis uitgewis. Ons weet dat geen asteroïde so vinnig op pad is nie, maar dit neem nie een 10 km om ons 'n slegte dag te gee nie. Hopelik, as ons een na ons kant toe sien kom, sal ons beter kan doen as om net te kyk hoe dit binnekom.


Waarom het sommige impakkraters strale?

As u na die volmaan kyk deur middel van 'n verkyker of 'n klein teleskoop, is die krater Tycho een van die belangrikste kenmerke op die oppervlak. Dit is 'n impak van ongeveer 86 kilometer breed, geleë naby die suidelike rand van die maan. Dit is relatief jonk - miskien 100 miljoen jaar oud - en vars kraters is geneig om helderder te wees, wat dit maklik maak om raak te sien.

Maar dit is nie hoekom dit so prominent is nie: dit is die strale, die versameling lang, helder elemente wat radiaal wegwys van die krater. Tycho-sportstrale honderde kilometers lank, sommige meer as duisend.

Meer slegte sterrekunde

Die strale vorm van pluime van materiaal wat tydens die botsing uitgegooi word en dan op die oppervlak neersak. Hier is die snaakse ding: ek het altyd besef dat die vorming daarvan goed verstaan ​​word. Ek bedoel, dit is ongelooflike voor die hand liggende en goed gedokumenteerde eienskappe, nie net op die maan nie, maar ook in die meeste kratergeteisterde wêrelde. Kwik het kraterstrale so lank dat die planeet soos 'n waatlemoen lyk!

Die volle maan: let op die strale wat van Tycho af kom, regs onder. Krediet: Fred Locklear (en o ja, klik op die skakel)

Ek was dus redelik verbaas toe ek verneem het het nie weet hoe dit vorm. Ten minste nie tot onlangs nie. In 'n nuwe referaat word uiteengesit hoe impak strale genereer, en dit is baie cool. Nog beter: die wetenskaplikes het die idee gekry nadat hulle YouTube-video's gekyk het van hoërskoolleerlinge wat die klassieke eksperiment "maak kraters maak deur rotse in 'n boks meel te laat val"!

Ja, ernstig. Hierdie eksperimente word in klaskamers en wetenskapsbeurse regoor die wêreld gedoen. U neem 'n houtraam van 'n soort, miskien 'n meter breed, gooi 'n laag meel 'n paar sentimeter diep in en laat dit dan van 'n hoogte af klippe laat val. The impact forms craters, just as you'd expect (sometimes you can put in a layer of cocoa powder to show what happens to stuff under the surface, too).

I've done this myself, many times. What the scientists noticed is that when the teacher resets the experiment, they smooth over the flour on top. I've always done that myself. And when that's the case, cratering impacts rarely leave rays.

But when students do the experiment, they sometimes leave the surface messy… and when they do, rays are more likely to form!

So the scientists took to the lab, recreating this experiment on a more sophisticated level. They used different sized balls to mimic asteroids, and varied the texture of the surface of the impact site. Sometimes it was smooth, and sometimes it had undulations in it, ripples. And when they did that, the impact made ray systems.

Three moments from a crater ray experiment: Just before impact (left), right after impact (middle), and a moment later (right) when plumes ejected from the crater will form rays. Credit: Sabuwala et al.

Not only that, they found a relationship between the number of prominent rays generated and the size of the ball compared to the distance between the ripples — the number of rays created in an impact scales with the size of the ball divided by the distance between the ripples (what they call the wavelength). So a big impactor hitting terrain with lots of narrow ripples makes more rays than a smaller ball would, or if that big one hit something with wider undulations. Watch:

So this works with low-speed impacts, the kind you can do on a tabletop where you're really dropping rocks onto a surface. But what about hypervelocity impacts, more like real life, when an object is moving at a dozen kilometers per second or faster?

They simulated impacts like that, and found it still worked! The bigger the ratio between the impactor and the undulations, the more rays were made. They found that the physics is a tad complicated, but basically the undulations focus the shock wave generated by the impact — and it's that wave that accelerates and flings out the debris (called ejecta). The number of rays doesn't seem to care what speed the impactor had, just its size.

They also found that the material that forms the rays doesn't come from the crater itself, but from material on the surface around the impactor, specifically from a narrow ring around it.

Different terrains produce different results in crater-forming impacts. Top row, left to right: Actual experiments with smooth terrain and no rays, randomly bumpy terrain, regularly spaced hexagonal terrain, same with tighter spacing. Bottom row: Same, but using a computer simulation of hypervelocity impacts. Credit: Sabuwala et al.

Another interesting feature of this idea is that if they count the rays around an existing crater, and carefully measure the topography of the area around it, they can estimate the size of the impactor. For Tycho, they estimate the asteroid that carved out that gorgeous crater was about 7.3 kilometers across — not much smaller than the one that hit Earth 66 million years ago and ended the Cretaceous period, along with 75% of all species of life on Earth.

A mosaic of Mercury taken by the MESSENGER spacecraft in 2008, showing impact craters with tremendously long ray systems. Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

I have to say, I love everything about this! From the way they got the idea — watching student videos! — to recreating the event, to finding the pattern, and then using that to get the physics and turn this into an impact measurement tool… it's all wonderful. And a great story.

The full Moon is generally considered an irritant to observational astronomers: It's so bright it washes out faint objects. And if you like to observe the Moon itself, when it's full there are no shadows, so features like mountains and craters are harder to spot.

But in fact some craters really shine when the Moon is full, fresh young ones with brighter material inside and around them, ejecta not old enough to darken due to micrometerite impacts and solar radiation. Tycho, Aristarchus, Kepler, Copernicus… so many of these literally get their time in the Sun for us to marvel over them here on Earth, displaying their ray systems that reach so far across the surface.