Svar:
Plasmasvansen (den blåa) skapas av solvinden som består av främst protoner. Denna svans är riktad bort från solen med endast någon grads förskjutning. Stoftsvansen däremot skapas av strålningstrycket. Denna svans har en större vinkel mot linjen rakt bort från solen. Det är alltså olika fysikaliska processer som skapar de olika svansarna och det finns därför ingen anledning till att de ska tryckas mot varandra.

Svar:
På astronomiska institutionen i Lund har man en forskargrupp som bedriver solforskning. Man studerar de grundläggande plasmafysikaliska processerna samt solvinden, solens yta och magnetfält. Genom denna länk kan du få information om forskningsgruppen Institutet för rymdfysik, Lund .

Svar:
Den viktigaste med jordens magnetfält för oss människor är att den hindrar den s k solvinden att nå jordytan. Solvinden består av laddade partiklar som sänds ut från solen. När de kommer in i det jordmagnetiska fältet så avböjs de och kommer normalt inte ner till atmosfären.

Fundera Skulle vi se något norrsken om det inte fanns ett jordmagnetiskt fält?
/GO

Nyckelord: jordens magnetfält [22];

Vad är norrsken?

Varför lyser "morgonstjärnan" fast det börjar bli ljust?

/Caroline t, Näsbydal skolan, Täby

Svar:
Man vet nog inte om Stonehenge har någon astronomisk betydelse eller ej. Samma sak gäller stensättningen Ale stenar i Skåne. Om det är ett "solur" så kan man avläsa tiden genom att studera skuggans läge. Man kan även t ex bestämma vårdagjämningen genom att se att solen går upp bakom en bestämd sten.

Norrsken uppträder när solvinden kommer in i jordens magnetfält. Solvinden består av laddade partiklar som sänds ut från solen. När de kommer in i magnetfältet så kommer de att röra sig i spiralformade banor. De sänder ut ljus när de rör sig i spiralerna.

"Morgonstjärnan" lyser så starkt att den syns trots att himlen börjar ljusna.

/GO

Se även fråga 1377

Svar:
Eric Linklater har skrivit en rolig bok med ungefär denna titel. På månen finns ingen luft, så den sorts blåst vi är vana vid finns inte på månen. Däremot träffas månytan av den så kallade "solvinden". Det är elektriskt laddade atomkärnor och elektroner från solen. Vindstyrkan är imponerande, 500000 m/s, men gasen är mycket tunn, så den märks inte så mycket i alla fall. 
/KS

Svar:
Generellt gäller, att de magnetiska kraftlinjerna bildar slutna slingor.

Går ström genom en rak ledare, är kraftlinjerna cirkulärt symmetriska omkring ledaren.

Fältet kring en kort spole liknar det jordmagnetiska fältet, det brukar kallas dipolfält. Långt ute påverkas det jordmagnetiska fältet av solvinden (laddade partiklar från solen), se The Exploration of the Earth's Magnetosphere .
/KS/lpe

Ursprunglig fråga:
Vad är det som bestämmer färgerna på ett norrsken?
/Pia S, Malmens friskola, Malmgerget

Svar:
Färgerna är spektrallinjer från syreatomer. I jordens magnetfält finns laddade partiklar som i spiralbanor åker fram och tillbaka mellan nord- och sydpol (strålningsbälten eller van Allen-bälten). Om en elektron från dessa bälten når tillräckligt långt ner kan det hända att den kolliderar med en syremolekyl, som kan gå sönder i två syreatomer i högt energitillstånd.

Två energinivåer är intressanta för norrskenet. Det ena har en livstid av 1 sekund, och ger grönt ljus, och syreatomen övergår till det andra tillståndet som har en livstid av 2 minuter, och ger rött ljus. Syreatomerna kan också gå ner i energi utan ljus genom kollisioner med andra molekyler. Därför uppträder norrsken bara där atmosfären är så tunn att kollisioner är sällsynta. Det är också förklaringen till att det röda ljuset syns högre upp än det gröna. Om det rör sig om ett livligt norrsken kan man se gröna norrskensstrålar som lyser till kraftigt och sedan slocknar. Kvar blir ett diffust rött sken, som långsamt dör ut.

Ibland kan ljus från kväve uppträda, men ljuset från syreatomerna dominerar. Det gröna ljuset är vanligast.

Elektroner och protoner i strålningsbältena kommer från den s.k. solvinden som består av laddade partiklar som sänds ut från solens yta. Beroende på solaktiviteten varierar solvinden ganska mycket. I de allra nordligaste delarna av Sverige är norrsken ganska vanliga. I södra Sverige är norrsken ovanliga, och förekommer bara när solaktiviteten är mycket hög. Kraftiga strömmar av laddade partiklar orsakar, förutom norrsken, även magnetiska stormar som kan störa kommunikation och el-försörjning.

Se även Norrsken, IRF, Kiruna . Bilden nedan kommer från Wikimedia Commons. Wikipedia: Polarsken och Solvind .

Se även fråga 4421

Nyckelord: norrsken [7]; #ljus [63];

Svar:
Ja, norrsken förekommer vid alla årstider. Det är lika vanligt på dagen som på natten. Det normala norrskenet bildar två ringar runt norra och södra magnetiska polerna. Solvinden (plasmat från solen, ungefär 500 km/s) deformerar jordens magnetfält. När vindstyrkan ökar, utvidgas norrskensringarna, och norrskenet syns på lägre breddgrader.

Norrskenet syns vanligen på mellan 100 och 1000 km höjd. Undre gränsen för det gröna är 100 km och 400 km för det röda.

Kraftigt norrsken brukar uppträda ett par dar efter en lämpligt placerad solflare (kraftig explosion, orsakad av en kollapsad magnetbubbla). Då ökar solvinden, jordens magnetfält deformeras, och partiklarna i strålningsbältena accelereras mer än vanligt. Vi får kraftigare norrsken, som syns på lägre breddgrader än vanligt. Det är invecklade processer, men ungefär så går det till.
/KS

Se även fråga 4383

Svar:
Processen att göra en annan planet lik jorden kallas terraformning, se Terraformering och Terraforming . Specifikt för Mars finns en ganska detaljerad artikel här: Terraforming_of_Mars .

Att göra Mars beboelig är emellertid inte lätt. Många anser numera att den avgörande faktorn för att Mars i stort sett saknar atmosfär och flytande vatten, är att Mars nu saknar magnetfält. Det gör att marsatmosfären är helt oskyddad för solvinden, som blåser bort vattenånga och lättare atmosfäriska gaser. Mycket tyder på att Mars en gång har haft magnetfält, plattektonik, oceaner och en tät atmosfär. Temperaturen var då mycket högre. Så upphörde plattektoniken och därmed magnetfältet. Då kunde solvinden blåsa bort större delen av atmosfären. När vattenångan (som är en effektiv växthusgas) försvann, blev klimatet bistert. Mars fick ett arktiskt klimat. Allt frös.

En ytterligare anledning till att Mars har haft svårt att behålla sin atmosfär är att Mars är betydligt mindre än jorden, så det är lättare för luftmolekylerna att "smita".

Det finns tydliga bevis för att den finns vatten i form av is på Mars. Det finns även bevis för att det tidigare har funnits flytande vatten. Dessa bevis kommer från ett antal sonder som dels kretsat kring Mars och dels landat och kört omkring. Se Water_on_Mars och länk 1 för resultat, bilder och videor från NASAs marssonder.

Vad man skulle behöva göra för att få Mars beboelig är att skapa en atmosfär som innehåller en växthusgas, t.ex. koldioxid. Man åstadkommer då samtidigt lite högre temperatur och ett atmosfärstryck som tillåter flytande vatten. Det finns antagligen tillräckligt med vatten (nu alltså i form av is) men det är osäkert om det finns tillräckligt med koldioxid. Terraformning är emellertid på vårt nuvarande stadium egentligen inget mer än spekulationer.
/KS/lpe

Nyckelord: Mars [12];

1 http://www.nasa.gov/mission_pages/mars/main/index.html

Snälla svara snarast möjligast... Tack på Förhand...

MVH Helene

/Helene A, Videdalsskolan, Malmö

Svar:
Det är en ström av laddade partiklar (joner) som blåser ut från solen. Den normala vindhastigheten är omkring 500 km/s, men i samband med soleruptioner, kan den öka till 800 km/s. Då har vi chansen att se praktfulla norrsken.
/KS

Se även fråga 4421 och fråga 3400

Svar:
Solens effekt är 4*10²⁶ W. Använder vi nu E = mc², får man lätt fram att solen varje sekund genom strålning förlorar 5 *10⁹ kg, eller
5 miljoner ton. På ett år blir det 1.6*10¹⁷ kg. Det där verkar vara mycket, men eftersom solen väger 2*10³⁰ kg, blir det ändå bara 0.00000000001%. Solen förlorar också massa med solvinden.

Ett annat sätt att uppskatta massfölusten genom väteförbränningen: När 4 vätekärnor bildar helium omvandlas 0.7% av massan till energi. En stjärna av solens storlek lever ungefär 10 miljarder år. Skulle allt väte bilda helium (vilket inte är fallet), får vi som övre gräns för massförlusten 0.00000000007%.
/KS

Svar:
Kolla tidigare svar!
/KS

Se även fråga 7687 och fråga 4421

Svar:
Det som dominerar i rymden mellan planeterna är solvinden. De yttersta delarna av solatmosfären (koronan) har mycket hög temperatur (miljoner grader). Det gör att gasen är ett plasma med fria elektroner. Dessa rör sig med hög hastighet. Man kan visa att en sådan gas har mycket god värmeledningsförmåga, varför solkoronan är en i stort sett isoterm atmosfär. En sådan atmosfär är instabil, den "avdunstar". Det är så solvinden uppkommer.

Vid jordbanan är vindhastigheten typiskt 450 km/s och partikeltätheten
5 partiklar (protoner) per cm³. Vinden når normalt inte jordatmosfären, jordens magnetfält länkar av den.
/KS

1 http://www.lund.irf.se/HeliosHome/startrymdvaederdistans.html

Svar:
Solvindens hastighet är visseligen hög (500 km/s), men den är mycket tunn, så det går knappast.
/KS

Se även fråga 9867 och fråga 3400

Det jag undrade egentligen är om man rent teoretiskt skulle kunna "kryssa" på solvinden d.v.s. att man åker direkt motsatt solvindens riktning på samma sätt som man kan kryssa med en båt motsatt vindens riktning.
/John K, Platenskolan, Motala

Svar:
När en segelbåt kryssar, använder den vattnet att hålla kursen med. Om man nu skulle kunna segla med solvinden, finns ingen motsvarighet till vattnet i rymden. Så att kryssa går nog inte.
/KS

Se även fråga 10264

Nyckelord: segling [5];

• Vad är en måne? • På vilket sätt rör sig månen runt oss? • Kan vi se alla sidor av månen? • Hur blir vi påverkade av månen på olika sätt? • Vad är det som gör att den inte försvinner från oss? • Befinner den sig alltid lika lång ifrån oss? • Hur blir det halv/hel måne? • Vad beror våra årstider på?

Månen träffas varje år av 4000 meteoriter och jorden av mycket, mycket färre. Detta beror ju på att de hinner brinna upp när de träffar jordens atmosfär, men betyder det då att månen inte har någon atmosfär och isåfall varför inte? Eller har den det, bara att den är för tunn?

Tillägg 30/11/09:

Tack för hjälpen. Jag undrar också vad Jordens måne är gjord av. VIlka bergarter m.m.
/Elsa P, Presseskolan, Onsala

Svar:
Elsa! Det finns redan mycket information om månen. Moon är bra och även månen är hygglig. I frågelådan finns t.ex. månens bana , månens synbara storlek , månfärder och tidvatten .

Hör av dig om du har mer specifika frågor!

Månen har ingen atmosfär för att den har förlorat den. Detta beror på att

* Månen inte har något skyddande magnetfält, så solvinden bestående av snabba laddade partiklar från solen har blåst bort atmosfären.

* Månen har så liten massa att den inte kan hålla fast vid en atmosfär en längre tid.

Lycka till med ditt arbete!

Tillägg 30/11/09:

Månen är gjord av grön ost .

Nej, det är bara ett amerikanskt uttryck. Eftersom det inte har förekommit vatten på månen så finns det inga sedimentära bergarter (Sedimentär_bergart ) utan bara vulkaniska. Man har ju kunnat analysera prover av månsten (bland annat från sex Apollofärder) och daterat dem med hjälp av radiometrisk datering, se Radiometrisk_datering . Månstenarnas åldrar sträcker sig från 3.2 miljarder år för basaltstenarna (vulkanisk bergart) som hittats i månhaven, ända till 4.6 miljarder år uppe på månens högland.

Se vidare Månen#Fysiska_egenskaper , Sten_från_månen och Moon_rock .
/Peter E

Svar:
God fortsättning Bo och alla läsare av frågelådan!

Det är inte lätt att förutsäga individuella plasmautslungningar, men de observeras kontinuerligt, bland annat med rymdsonden SOHO , så man har ett par dagars varsel. Däremot känner man till den allmänna solaktiviteten vilken inte ändrar sig så fort.

Bra allmän information om norrsken på svenska: Norrsken, IRF, Kiruna och på engelska: Auroras - Paintings in the Sky .

Henrik Lundstedt leder Institutet för rymdfysik, Lund där man studerar solvindens påverkan på jorden ("rymdväder").

Förutsägelser om rymdväder: Regional Warning Center Sweden of International Space Environment Service och National Oceanic and Atmospheric Administration, Space Environment Center . Den senare (på engelska) innehåller information om bl.a. norrsken.

Statistik och prognoser för norrskensaktivitet finns här: Prognoser av Norrsken . Där finns också en länk till SMHI, för att det är klart väder är lika viktigt som att det bildas norrsken !

Bilden nedan är från IRF, Lund och visar norrskensovalen runt den magnetiska nordpolen i norra Kanada.

Se även fråga 4383 och fråga 10302

Nyckelord: solaktivitet [2]; norrsken [7];

Svar:
Henrik! De bästa källorna i Sverige är utan tvekan Institutet för rymdfysik, Lund och IRF, Kiruna . Där finns även länkar till internationella sajter. Se även nedanstående frågor.
/Peter E

Avancerad sökning på 'solvind' i denna databas

Om vi förde över en massa gas till vår måne, hur länge skulle den kunna hålla kvar gaserna innan de försvann?
/Ralph H, Lund

Svar:
Hej Ralph! Förutom storleken (gravitationen) beror atmosfär-förluster på solens påverkan: strålningstryck, solvind (som även beror av magnetfält) och värme (temperatur). Alla dessa faktorer är mycket mindre på det avstånd Saturnus befinner sig på. Titan har därför lyckats behålla en atmosfär som huvudsakligen består av kväve. Dessutom kan gaser komma från underjorden t.ex. vid vulkanutbrott.

Detta förklarar möjligen varför Titan har en atmosfär, men varför har t.ex. den tredje jupitermånen Europa ingen alls? Sanningen är nog att problemet är ganska komplext och att vi inte förstår allt. Ett bättre svar från ett proffs finns på länk 1 nedan, men som du ser allt är inte känt om orsaken.

Svårt att säga exakt (beror bl.a. på vilken gas det är), men inte länge geologiskt sett.

Bilden visar Titan med atmosfär tagen från Voyager 1 (NASA).

1 http://www.madsci.org/posts/archives/aug97/872807159.As.r.html

Svar:
Inte så mycket att solstrålningen blir mindre, den effekten är mycket liten och på fel håll (avsaknaden av solfläckar under en 1600-talet [Maunder minimet] åtföljdes av kallare klimat). Möjligtvis skulle solvinden kunna påverka jordens magnetfält, som i sin tur påverkar kosmisk strålning i atmosfären. Detta har framförts bland annat från danska forskare, men tolkningen är ganska kontroversiell, se t.ex. länk 1.

Vad gäller Rayleigh-spridning finns det flera mycket utförliga svar i frågelådan, se länk 2.
/Peter E

1 http://solar-center.stanford.edu/sun-on-earth/glob-warm.html
2 http://fragelada.fysik.org/index.asp?keyword=bl%E5+himmel

Ursprunglig fråga:
Varför har nästan inga planeter en atmosfär? Hur kan jorden snurra runt sin egen axel? (Hur började den snurra och hur kan den fortsätta?)
/Johanna M, Östratornskolan, Lund

Svar:
Johanna! Många planeter har atmosfär! Av huvudplaneterna har Venus, jorden, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus vad man kan kalla atmosfär. Dessutom har saturnusmånen Titan en ganska tät atmosfär. Bilden nedan är en filmsekvens som visar rörelserna i Jupiters atmosfär. Filmen är sammansatt av en serie bilder tagna av sonden Cassini. Hastigheten har ökats drygt 200000 gånger, förloppet som visas är cirka 10 dygn.

Det är framför allt två saker som bestämmer om en planet eller måne har atmosfär: planetens massa och förekomsten av ett magnetfält.

Om massan är stor kan molekylerna som utgör atmosfären inte "rymma" - den s.k. flykthastigheten (se flykthastighet ) är mycket större än molekylernas hastighet.

Vi kan få en uppskattning av molekylernas hastighet genom att sätta uttrycket för rörelseenergi lika med medelenergin för molekylerna i en gas:

(1/2)*mv² = (3/2)*kT

Här är m molekylens massa, v dess medelhastighet (egentligen kvadratiska), k Bolzmanns konstant 1.38×10⁻²³ J/K (se Boltzmann_constant ) och T den absoluta temperaturen.

Vi får

v = sqrt(3kT/m)

För en molekyl med molekylvikten M får vi

v = sqrt(3*1.38×10⁻²³*T/(M*1.66*10^-27)) = 158*sqrt(T/M)

För absoluta temperaturen 300 K får vi för syrgas

158*sqrt(300/32) = 484 m/s

och för vätgas

158*sqrt(300/2) = 1935 m/s

Flykthastigheten från t.ex. månens yta är 2.4 km/s (se Escape_velocity ). Eftersom det även för en medelhastighet på 484 m/s finns många molekyler med t.o.m. 5 gånger denna hastighet, har den atmosfär som eventuellt funnits kring månen sedan länge försvunnit ut i rymden. Se vidare Maxwell_distribution .

Ett magnetfält är bra på att skydda en atmosfär från den s.k. solvinden. Denna består av mycket energirika laddade partiklar som skickas ut av solen. Ett magnetfält tvingar dessa partiklar till de magnetiska polerna där de orsakar norrsken. Utan magnetfält kan solvinden obehindrat "slita loss" molekyler från atmosfären.

Mars har en ganska tunn atmosfär (c:a 1/100 av trycket på jorden), och det beror på att Mars har ganska liten massa (flykthastigheten är 5.0 km/s) och inget magnetfält.

Planeternas rotation kommer från den roterande skiva ur vilken solen och planeterna bildades, se fråga 13042. Om inget stoppar denna rotation kommer den att fortsätta: det behövs en kraft för att bromsa upp jorden. Denna kraft finns faktiskt, se fråga 13056. Du är van vid att allt som rör sig eller roterar till sist stoppas upp om det inte drivs av en motor. Det beror på att det normalt finns en friktionskraft som orsakar uppbromsningen. Utan friktion fortsätter all rörelse och rotation enligt Newtons första rörelselag: En kropp förblir i vila eller likformig rörelse om inte krafter tvingar den att ändra detta tillstånd.

Se även fråga 13042 och fråga 13056

Nyckelord: planeters atmosfär [4];

Svar:
Sandra! Ja, bakgrundsstrålningen är ganska säkert lika i den del av universum vi kan se. Strålningen påverkas inte av solvinden. Intensiteten av strålning vid en viss våglängd påverkas naturligtvis av en närbelägen källa t.ex. en stjärna. Men bakgrundsstrålningen är definitionsvis den strålning som återstår när närbelägna källor subtraherats. Se vidare kosmisk bakgrundsstrålning .
/Peter E

Ursprunglig fråga:
Hej! I tidningen har det stått att jordens magnetpoler har bytt plats med varandra några gånger och att det snart är dags för det igen. Det har också sagts att under skiftet når bl.a. solvinden då ner till marken mer än idag, vilket blir skadligt för det biologiska livet. (Polomkastningarna nämns även i en del läroböcker.)

Frågor: Hur lång tid tar polomkastningarna? Upphör magnetismen under polförflyttningen, så att jorden då saknar magnetfält? Om inte: Innebär det att under vissa tider finns magnetpolerna vid ekvatorn så att ett "ekvatorial(norr-)sken" blir synligt? Vet man vad som orsakar omkastningarna?
/Thomas Å, Arlandagynmnasiet, Märsta

Svar:
Thomas!

Lätta frågor att svara på: det vet vi helt enkelt inte!

Det finns starka geologiska bevis att polariteten hos jordmagnetiska fältet har ändrats oregelbundet med en medelperiod på c:a en miljon år, se nedanstående figur som visar fältriktningen (magnetiseringen hos nybildade bergarter) under de senaste 160 miljoner åren. Eftersom omvändningen sker snabbt (storleksordningen tusen år, kanske mycket snabbare) så vet man inte hur det sker - vi har ännu inte kunnat mäta en reversering med moderna instrument. I princip skulle polerna kunna vandra så långt att de byter plats eller så kan fältet mellan två olika riktningar vara ett kvadrupolfält.

Nej, man vet inte vad som orsakar omkastningarna. Man tror att det orsakas av kaotiska strömmar av flytande järn i jordens yttre kärna. Solens magnetfält flippar också, men inte kaotiskt som det jordmagnetiska fältet utan med en ganska konstant elvaårsperiod.

Det är möjligt att den kosmiska strålningen och partikelstrålningen från solen kan bli högre vid en reversion, men vi har även en atmosfär som skydd. Det finns inga indikationer på att tidigare reversioner skulle ha påverkat livet, t.ex. med massutdöenden (se Extinction_event ).

Se Earth's_magnetic_field för mer om jordens magnetfält och Geomagnetic_reversal om omkastningarna av fältet.

Nyckelord: jordens magnetfält [22]; *geologi [16];

Svar:
Det finns ett antal effekter som kan öka eller minska jordens massa. Dessa effekter är mycket små jämfört med jordens massa som är 5.97*10²⁴ kg.

Några exempel på effekter som minskar jordens massa:

Förlust av delar av atmosfären pga solvinden. Tack vare jordens magnetfält som böjer av de laddade solvindspartiklarna är detta en ganska liten effekt.

Användande av fossila bränslen och kärnkraft. Den totala energiförbrukningen per år är c:a 5*10²⁰ J, se World_energy_resources_and_consumption . Om vi med hjälp av Einsteins samband räknar ut vad detta motsvarar i massa får vi

m = 5*10²⁰/(3*10⁸)² = 6000 kg

Några exempel på effekter som ökar jordens massa:

Infall av meteoriter från solsystemet. Detta rör sig om storleksordningen 100-tals ton per dygn, se länk 1. Detta är säkert den största effekten, så nettoresultatet bör bli en långsam ökning av jordens massa.

Instrålningen från solen är ungefär 6*10²⁴ J/år, alltså 10000 gånger den totala energikonsumtionen. Men instrålningen balanseras (eftersom jordens medeltemperatur är ganska konstant) av utstrålningen av värmestrålning, så det orsakar ingen ändring i jordens massa.

Sammanfattningsvis kan man säga att både de ökande och minskande effekterna är mycket små jämfört med jordens massa. Jordens massa är alltså ganska konstant.
/Peter E

Nyckelord: fossila bränslen [13];

1 http://www.nineplanets.org/meteorites.html

Ursprunglig fråga:
Förklara hur det gick till när vårt solsystem skapades enligt big bang-terorin.
/lisa a, kunskapsskola, tensta

Svar:
Lisa! Big Bang teorin handlar om universums uppkomst, se big bang . Stjärnor uppkom 0.5-1 miljard år (se länk 1 nedan) efter big bang. Från början fanns bara väte och helium. Tyngre grundämnen, som krävs för att planetsystem skall bildas, producerades av den första generationens stjärnor.

Planeterna som kretsar runt solen har uppkommit ur samma gasmoln som solen bildades ur. Eftersom molnet roterade bildades en skiva med material runt solen, se fråga 13042 och nedanstående bild från Wikimedia Commons . Materialet i molnet samlades i klumpar som på grund av tyngdkraften slog sig samman till planeter. Närmast solen var det varmt, så endast tyngre ämnen kondenserade och väte och helium blåstes bort. Därför bildades planeterna Merkurius, Venus, jorden och Mars, som består av ämnen som är tyngre än helium. Längre ut i planetsystemet fanns det kvar väte och helium, och detta bildade jätteplaneterna Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus. Hela processen tog c:a 10 miljoner år (Solar_system_formation ) varför man kan säga att alla objekt i solsystemet är 4.6 miljarder år gamla.

Det finns ett antal egenskaper hos solsystemet som stöder hypotesen:

• Planeternas omloppsbanor ligger i samma plan
• Planeterna rör sig i sina omloppsbanor i samma riktning (moturs sett från polstjärnan [norr]).
• De äldsta meteoriterna är ungefär lika gamla som jorden.
• De flestas planeternas rotationsriktning kring sin egen axel är åt samma håll.
• Vinkeln mellan ekliptikan (jordbanans plan) och rotationsaxeln är hos de flesta planeter ungefär 90 grader.
• De jordlika planeterna och jätteplaneterna har inom sig en liknande sammansättning. Skillnaderna mellan dessa grupper förklaras av att temperaturen är högre nära solen (ämnen har svårare att kondenseras), och att solvinden förde bort de lättaste ämnena H och He.

Man har de senaste åren upptäckt ett stort antal planeter kring andra stjärnor än solen; så kallade exoplaneter . De flesta av dessa är stora gasplaneter som befinner sig mycket nära sin stjärna, se fråga 14905 . För att förklara dessa så kallade hot jupiters måste man ta till en variant av ovanstående modell där jätteplaneter som bildas långt från stjärnan på något sätt "vandrar" in till en bana nämare stjärnan.

Se vidare Formation_and_evolution_of_the_Solar_System .

Nyckelord: big bang [37]; solsystemets bildande [12]; exoplaneter [17];

1 http://www.popast.nu/2010/10/rekordgalaxen-fran-nar-universum-tande-till.html

Ursprunglig fråga:
Vad skulle hända om jordens inre stelnade och blev hård?
/Mary D, Skälltorpskolan, Hisings/backa

Svar:
Mary! Se fråga 17056 och 17484 varför jordens inre är varmt och flytande. Temeraturen är 1000-7000 K beroende på djup, se nedanstående figur från Geothermal_gradient .

Det omedelbara som skulle ske om jordens inre stelnade är att vi inte skulle få några jordbävningar eller vulkanutbrott. Det är kanske bra, men värre är att jordens magnetfält (fråga 18768 ) skulle försvinna.

Förutom att kompasser skulle bli förvirrade så skulle avsaknad av magnetfält göra att vi inte har något skydd för partikelstrålning från solen, se Solvind . Detta osakar en ökad nivå av joniserande strålning och en gradvis uttunning av atmosfären.

Om jorden inre stelnar kommer även kontinentaldriften att upphöra. Denna har en stabiliserande verkan på klimatet genom att hålla koldioxidhalten i atmosfären på en låg nivå, se fråga 17321 . Utan kontinentaldrift skulle jorden kunna råka ut för en extrem växthuseffekt som planeten Venus med medeltemperatur på uppemot 500^oC.

Nu är dessa effekter ingenting att oroa sig för eftersom jordens inre kommer att fortsätta att vara flytande under hundratals miljoner år framåt.

Nyckelord: *geologi [16]; jordens inre [14]; jordens magnetfält [22];

Svar:
Jordens magnetfält skyddar ju jordens atmosfär från solvinden, så förlusterna är små. Venus och Mars har inga magnetfält, så de utsätts för solvinden fullt ut. Anledningen till att Mars har förlorat nästan hela sin ursprungliga atmosfär (mest CO₂) är helt enkelt att Mars har mycket mindre massa än jorden och Venus.

Det finns flera olika effekter som kan orsaka förlust av atmosfär, se Atmospheric_escape . Att molekylerna helt enkelt når flykthastighet är sannolikast för lätta molekyler. Hög temperatur ger naturligtvis hög flyktbenägenhet, men som framstår av nedanstående figur är det inte särskilt varmt i venusatmosfärens yttersta lager.

Närheten till solen har faktiskt skyddat Venus' atmosfär genom att fotojonisation har skapat en jonosfär. I denna skapas magnetiska moment som skyddar atmosfären från solvinden på liknade sätt som ett globalt magnetfält gör.

Se vidare Atmosphere_of_Venus och Atmosphere_of_Mars .

Ursprunglig fråga:
Energitransport från månen.

Kan vi vinna något på att omvandla/utvinna energi på månen? Om vi gör det, hur skulle vi kunna överföra denna energi till jorden?
/Yusein T, st.erisk, kista

Svar:
Ett förslag är att ta upp He-3 (som kommer med solvinden) och transportera detta till jorden för användning i fusionsreaktorer, se länk 1. Problemet är dels att man inte vet om det finns något He-3 och man har ingen fungerande reaktordesign, se länk 1 och 2.

Lite mer realistiskt är att elektrolysera vatten (från befintlig is) med sol-el och transportera vätgas till jorden. Detta lär dock knappast vara lönsamt eftersom det finns massor med vatten och solsken på jorden.

I övrigt känner man inte till några energikällor på månen. Fossila bränslen saknas naturligtvis eftersom det aldrig funnits något liv.

Det finns för närvarande inga bra skäl för människan att etablera sig på månen. Detta är anledningen till att inga bemannade månfärder har utförts sedan 1972 (Apollo 16).
/Peter E

Nyckelord: fusion [17]; energikällor [26]; månfärder [7];

1 http://www.esa.int/Our_Activities/Preparing_for_the_Future/Space_for_Earth/Energy/Helium-3_mining_on_the_lunar_surface
2 http://iec.neep.wisc.edu/index.php

Ursprunglig fråga:
Hej! På Wikipedia står ungefär att solens gravitation "dominerar" och gör att solsystemet såtillvida kan anses vara så stort. Det är ungefär hälften av avståndet till vår närmsta stjärna, Alfa Centauri. Betyder det att Alfa Centauris "solsystem" tar vid där vårt slutar? Men vad gäller då i andra riktningar än mot Alfa C.?
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
Ja, det är problemet om man definierar gränsen som att solens gravitation "dominererar": gränsen beror på vad som finns utanför. En massiv stjärna som kommer nära skulle till och med kunna störa huvudplaneterna.

En alternativ definition av solsystemets gräns är där solvinden upphör, se Heliosphere .

En anledning till att svaret måste bli ganska vagt är att vi fortfarande vet ganska lite om solsystemets yttre delar. Bilden nedan visar vad vi vet, se Solar_system . Figurtext:

The orbits of the bodies in the Solar System to scale (clockwise from top left)
These four panels show the location of trans-Neptunian object 90377 Sedna, which lies in the farthest reaches of the Solar System. Each panel, moving clockwise from the upper left, successively zooms out to place Sedna in context. The first panel shows the orbits of the inner planets and Jupiter; and the asteroid belt. In the second panel, Sedna is shown well outside the orbits of Neptune and the Kuiper belt objects. Sedna's full orbit is illustrated in the third panel along with the object's location in 2004, nearing its closest approach to the Sun. The final panel zooms out much farther, showing that even this large elliptical orbit falls inside what was previously thought to be the inner edge of the spherical Oort cloud: a distribution of cold, icy bodies lying at the limits of the Sun's gravitational pull. Sedna's presence suggests that the previously speculated inner disk on the ecliptic does exist.

Nyckelord: solsystemet [8];

Ursprunglig fråga:
Hej! Solvinden tär på jordens atmosfär, såg jag i en skrift, så att atmosfären blir tunnare, om än långsamt. Samma sak har väl då hänt med Mars och borde ha hänt med Venus, speciellt med Venus, som ligger närmare solen och utsätts för starkare vind. Ändå lär lufttrycket vara större på Venus. Hur kommer det sig?
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
Anledningen till att jordens atmosfär innehåller så lite koldioxid är att kontinentaldriften för ner, bland annat, i havet sedimenterat CaCO₃ till jordens inre (se fråga 17321 ). Denna transport är i jämvikt med kodioxid som frigöres vid vulkanutbrott. Vår förbränning av fossila bränslen (olja, kol, fossilgas) stör jämvikten så att koldioxidhalten och därmed jordens temperatur ökar. Det är detta som kallas global uppvärmning.

Mars är ganska liten och saknar magnetfält som skyddar atmosfären från solvinden. Mars förlorade sin atmosfär ganska tidigt, se Mars#Atmosphere . För flera miljarder år sedan hade Mars antagligen hav av vatten, men de försvann med atmosfären.

Venus (se bilden nedan) atmosfär är emellertid helt annorlunda: mest koldioxid med ett tryck på nära 100 atmosfärer. Detta ger en extrem växthuseffekt med en yttemperatur på omkring 500^oC, se Venus#Atmosphere_and_climate .

Från början hade Venus hav av vatten. Solens utstrålning ökar sakta och vattenångan i atmosfären gör att temperaturen ökar ytterligare genom växthuseffekten (se fråga 12668 ). Den succesivt ökande mängden vattenånga i atmosfären ger högre temperatur, vilket ger mer vattenånga osv, Venus får en accelererande växthuseffekt, se Runaway_greenhouse_effect#Venus .

Till sist försvinner haven. Vattenångan i atmosfären spjälkas av solens UV-strålning till väte och syre. Vätet är mycket lätt och har därför hög hastighet i den termiska rörelsen. Det betyder att vätet sliter sig loss från Venus gravitationsfält och försvinner. Syret försvinner genom att oxidera ämnena på ytan, och så småningom byts växthusgasen vatten ut mot koldioxid från Venus inre.

Nyckelord: växthuseffekten [36]; Venus [11]; Mars [12];

1 http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/venus/greenhouse.html
2 https://www.aip.org/history/climate/Venus.htm

Ursprunglig fråga:
Varför är det kallare på utsidan av solen (vid kromosfären)?
/ellinor u, björnekullaskolan, åstorp

Svar:
Låt oss först se hur solen är uppbyggd.

I solens centrum är temperaturen c:a 15 miljoner K. Det är här solen producerar sin energi genom kärnreaktioner, se fråga 12547 . Energin transporteras sedan med strålning (inre delarna) och konvektion. (yttre delarna). Transporten med strålning är emellertid en mycket långsam process eftersom fotonerna hela tiden kolliderar med joner och försvinner i en slumpmässig riktning - nästan lika sannolikt inåt som utåt.

Man väntar sig att temperaturen i solen skall minska när man går längre ut från energikällan i centrum. Detta är helt analogt med att en järnstång med ena ändan i en eld är varmare nära elden. Det är värmeledningsförmågan som bestämmer hur varm den andra ändan är. Hög värmeledningsförmåga medför att även den icke uppvärmda ändan blir varm.

Fotosfären är solytan vi ser när vi observerar solen i synligt ljus. Innanför fotosfären är solen inte transparent (ogenomskinlig, hög opacitet) för ljus.

Kromosfären - är så tunn att den är transparent. En utsänd foton har alltså en hygglig chans att ta sig ut. Detta gör att kylningen blir mer effektiv, så temperaturen blir lägre än vid fotosfären. Kromosfären är det kallaste lagret hos solen. Lägsta temperaturen, c:a 4100 K, är c:a 500 km ovanför fotosfären. Kromosfären är det tunna rödaktiga lagret utanför månskivan i bilden nedan av en solförmörkelse.

Koronan är mycket tunn, endast synlig vid totala solförmörkelser. Temperaturen är ett par miljoner K.

Koronans höga temperatur är fortfarande något av ett mysterium. Den kan inte värmas upp direkt genom strålning eftersom det skulle strida mot temodynamikens andra huvudsats att värme kan inte spontant transporteras från en kallare till en varmare kropp, se fråga 15733 ). Det måste vara något annat som värmer koronan, t.ex. ljudvågor eller magnetfält, se Corona#Coronal_heating_problem . Denna "accelerator" skulle alltså, analogt med en värmepump, värma upp koronan och orsaka solvinden som vi på jorden kan observera som norrsken, se fråga 19745 .

Mellan kromosfären och koronan finns ett tunt övergångsskikt där temperaturen ökar med höjden.

Se vidare länk 1, 2 och Sun#Structure .

Nyckelord: solen [5]; solens energiproduktion [9]; solförmörkelse [3]; termodynamik [17];

1 http://www.astronomy.ohio-state.edu/~ryden/ast162_1/notes3.html
2 https://www.nasa.gov/mission_pages/iris/multimedia/layerzoo.html

MVH Elving Jonsson
/Elving J, Söderbärke

Svar:
ingen fråga

Svar:
Det beror, enkelt uttryckt, på att ett magnetfält påverkar en rörlig laddning med en kraft som är vinkelrät mot färdriktningen, se stycket om Lorentzkraften i fråga 13327]

Solvind är en plasmavind (alltså ett flöde av laddade partiklar, främst elektroner och protoner) som ständigt skickas ut från solen, rakt genom solsystemet. (Solvind )

Jordens magnetfält (se vänstra delen av figuren nedan) liknar i sin ostörda form det från en stavmagnet: nära polerna kommer fältlinjerna tätare ihop. Detta medför att laddningen rör sig i en spiralbana med en minskande radie. Till sist kommer den laddade partikeln att byta rörelseriktning (du får lita på mig för det), och partikeln blir fast i en rörelse från pol till pol.

Strålningsbältena runt jorden är ett exempel på hur inkommande partiklar fångas in. Detta beskrivs i Van_Allen_radiation_belt#Causes

In the inner belt, particles that originate from the Sun are trapped in the Earth's magnetic field. Particles spiral along the magnetic lines of flux as they move "longitudinally" along those lines. As particles move toward the poles, the magnetic field line density increases and their "longitudinal" velocity is slowed and can be reversed, reflecting the particle and causing them to bounce back and forth between the Earth's poles.

En del av solvinden styrs bort från jorden och bildar ett magnetfält som liknar en kometsvans riktad från solen, se högra delen av nedanstående figur. Områdena bestående av jordens distorderade magnetfält kallas magnetosfären, se Solvind . Magnetosfären skyddar alltså jorden från skadlig partikelstrålning från solen, men även i viss mån från kosmisk strålning från avlägsna källor.

Nyckelord: jordens magnetfält [22]; kosmisk strålning [5]; solen [5];

Skriv de ord du vill söka på i sökfältet ovan och klicka på sökknappen. Uteslut ord genom att sätta - (minus) före ordet. Ordgrupper definieras med hjälp av "...". Sökningar är oberoende av stora och små bokstäver.

Exempel:

helium "kalle anka"

Sök på 'helium' och ordgruppen 'kalle anka'

orgelpipa

Sök på 'orgelpipa'

orgel -gitarr

Sök på 'orgel' men inte 'gitarr'