Presentatie Inga Kamp

Protoplanetaire schijven:
kraamkamers van planetenstelsels
ey Program
pen Time K
Herschel O
PI: B.Dent
Inga Kamp
Kapteyn Instituut, University of Groningen
Inga Kamp
KNAW-minisymposium, 8.5.2013, Amsterdam
Zonnenevel: Kant & Laplace 18de eeuw
ineenstorten van een bolvormige
wolk leidt tot de vorming van een
protoplanetaire schijf
in die schijf vormen planeten
Inga Kamp
Kant 1724-1804
Laplace 1749-1827
KNAW-minisymposium, 8.5.2013, Amsterdam
Ons zonnestelsel
Inga Kamp
KNAW-minisymposium, 8.5.2013, Amsterdam
Andere
planetenstelsels
Geschiedenis
grote diversiteit !
Inga Kamp
KNAW-minisymposium, 8.5.2013, Amsterdam
Hoe ziet de schijf eruit ?
•  de schijf bestaat uit gas en kleine stofkorrels
•  de massa neemt toe met afstand van de ster
•  de temperatuur neemt af met de afstand van de ster
Inga Kamp
KNAW-minisymposium, 8.5.2013, Amsterdam
Hoe ziet de schijf eruit ?
•  de schijf bestaat uit gas en kleine stofkorrels
•  de massa neemt toe met afstand van de ster
•  de temperatuur neemt af met de afstand van de ster
massa
afstand van de ster
Inga Kamp
KNAW-minisymposium, 8.5.2013, Amsterdam
Hoe ziet de schijf eruit ?
•  de schijf bestaat uit gas en kleine stofkorrels
•  de massa neemt toe met afstand van de ster
•  de temperatuur neemt af met de afstand van de ster
temperatuur
afstand van de ster
Inga Kamp
KNAW-minisymposium, 8.5.2013, Amsterdam
Hoe snel verdwijnt het materiaal
waaruit de planeten vormen ?
Herschel/SPIRE
Taurus stervormingsgebied ~1’x2’
~140 pc (450 lichtjaar)
leeftijd ~1 miljoen jaar
HST
Chamaeleon stervormingsgebied
Cha II ~180 pc (580 lichtjaar)
leeftijd 2-3 miljoen jaar
η Cha ~100 pc (310 lichtjaar)
5-9 miljoen jaar
Inga Kamp
KNAW-minisymposium, 8.5.2013, Amsterdam
Hoe snel verdwijnt het materiaal
waaruit de planeten vormen ?
gas (zuurstof) in meer dan 50% van de jonge systemen te zien en
in geen van de oude systemen (meer dan 10 miljoen jaar)
=> vorming van planeten
Inga Kamp
[Dent et al. 2013]
KNAW-minisymposium, 8.5.2013, Amsterdam
Hoe snel verdwijnt het materiaal
waaruit de planeten vormen ?
gas (zuurstof) in meer dan 50% van de jonge systemen te zien en
in geen van de oude systemen (meer dan 10 miljoen jaar)
=> vorming van planeten
Inga Kamp
[Dent et al. 2013]
KNAW-minisymposium, 8.5.2013, Amsterdam
Hoe snel verdwijnt het materiaal
waaruit de planeten vormen ?
[Podio et al. 2012, Howard et al. 2013]
gas (zuurstof) in meer dan 50% van de jonge systemen te zien en
in geen van de oude systemen (meer dan 10 miljoen jaar)
=> vorming van planeten
Inga Kamp
[Dent et al. 2013]
KNAW-minisymposium, 8.5.2013, Amsterdam
Moleculen in protoplanetaire schijven
CH+
[Thi et al. 2011]
CH+
methylidine ion
Inga Kamp
KNAW-minisymposium, 8.5.2013, Amsterdam
Moleculen in protoplanetaire schijven
hoogte in de zonnenevel
hoeveelheid water
afstand van de ster [AU]
[ProDiMo: P. Woitke, I. Kamp, W.-F. Thi]
Inga Kamp
KNAW-minisymposium, 8.5.2013, Amsterdam
Waterdamp binnen in de schijf - 1 Spitzer/IRS
VLT/VISIR
[Carr & Najita 2010, Pontoppidan et al. 2010]
Inga Kamp
KNAW-minisymposium, 8.5.2013, Amsterdam
Water ver buiten in de schijf - 2 H2O gas: 100-1000 x Moceaan
H2O ijs: enkele 104-105 x Moceaan
HIFI
HIFI
Brightness
H2O gas: 0.005 x Moceaan
H2O ijs: enkele 1000 x Moceaan
HIFI water vapor in DG Tau
L.Podio (University of Grenoble)
Inga Kamp
KNAW-minisymposium, 8.5.2013, Amsterdam
Waterdamp aan het oppervlak - 1/3 PACS
r
Marichala
[Riviere
et al. 201
2]
Inga Kamp
KNAW-minisymposium, 8.5.2013, Amsterdam
Hoe kwam het water op de aarde ?
70 % van het oppervlak, 0.04 % van de massa
Tijdens vorming van aarde:
Serpentine Montmorillonite
Limonite
•  verdampen van het water in de mineralen
waaruit de aarde vormde
•  vulkanisme en ontgassing van de mantel
4.3-3.8 miljaard jaar geleden
Na het vormen van de aarde:
•  inslagen van kometen en asteroïden hebben
het water(ijs) naar de aarde gebracht
•  LHB 4.0-3.8 miljaard jaar geleden
eccentriciteit
Water ijs tijdens de planeetvorming
afstand naar de ster
[Raymond et al.]
hoeveelheid water in een rotsblok
Inga Kamp
KNAW-minisymposium, 8.5.2013, Amsterdam
De Herschel ruimte telescoop …
één puzzelstuk in het
ontraadselen van ons onstaan !
Vragen ?