AST1010

Question 1

Nevn to grunner til at store teleskoper bruker speil i stedet for linser til å samle lys.

Answer 1

En vanlig linse fokuserer ikke lys med ulik bølgelengde likt. Dette fører til såkalte fargefeil, og bildet linsen danner blir uskarpt. Det kan korrigeres for dette ved å sette sammen flere linser, men skal man lage store teleskop blir dette komplisert. Speil reflekterer alle bølgelengder likt, og har derfor ikke dette problemet. Når man lager et speil er det dessuten bare en flate som må slipes nøyaktig, i en linse er det alltid minst to. Kvalitetskravet til materialet som brukes blir også lavere i speil, da strålingen ikke skal passere gjennom materialet.

Question 2

Forklar hvorfor vi har flo og fjære (tidevann), og hvorfor de inntreffer to ganger i døgnet.

Answer 2

Tidevann oppstår fordi månens (og solas) tyngdekraft varierer med avstanden. Månen trekker derfor mer på den siden av jorda som er nærmest enn den som trekker på sentrum av jorda, og enda mer enn på den siden som vender vekk. Dette fører til at vi får en tidevannstopp på hver side av jorda. Fordi jorda roterer, vil et gitt punkt på jordas overflate være vendt mot månen en gang i løpet av ett døgn, og det vil også være vendt vekk fra månen en gang i løpet av et døgn. Derfor har vi to tidevannstopper i løpet av døgnet.

Question 3

Hvilke to egenskaper ved strålingen til et sort legeme kan man måle for å estimere legemets temperatur?

Answer 3

Man kan måle den dominerende bølgelengden (fargen) og fluksen.

Question 4

Hva er de to viktigste faktorene som avgjør om en planet klarer å holde på en atmosfære eller ikke?

Answer 4

Styrken til tyngdefeltet og temperaturen er de to viktigste faktorene. Sterkt tyngdefelt gjør det vanskeligere for atomer og molekyler å slippe vekk fra planeten. Høy temperatur betyr høy gjennomsnittlig fart for atomene og molekylene, og det øker sannsynligheten for at de skal slippe vekk.

Question 5

Forklar årsaken til at vi har årstider på jorden.

Answer 5

Årstidene på Jorda skyldes at rotasjonsaksen heller omtrent 23 grader med normalen til baneplanet. Det fører til at Sola tilbringer kortere tid over horisonten og står lavere på himmelen til bestemte tider av året sammenlignet med hva den gjør til andre tider. At Sola står opp senere og går ned tidligere, fører til at bakken mottar mindre energi i løpet av et døgn. At Sola står lavere på himmelen gjør at energien blir spredt over et større areal. Da er det vinter. Motsatt har vi sommer når Sola er over horisonten lenger og står høyere på himmelen.

Question 6

Hva er den offisielle definisjonen på en planet? Hva er forskjellen på en planet og en dvergplanet? Kan du nevne (minst) en dvergplanet?

Answer 6

En planet som 1) er i bane rundt solen, 2) har så stor masse at tyngdekraften har gjort den tilnærmet kuleformet (i hydrostatisk likevekt) og 3) har stor nok tyngdekraft til å «dominere» området omkring sin bane om solen slik at den er «renset» for mindre objekter.

En dvergplanet tilfredsstiller de to første av disse kriteriene, men ikke det siste.

Dvergplaneter som er godkjent av IAU: Ceres, Pluto, Haumea, Makemake og Eris.

Question 7

Hvilke observasjoner/fakta burde en godkjent teori for dannelsen av solsystemet forklare?

Answer 7

Forklare banebevegelser, avstander, planeters og solens spinn. Alder og dannelsesfart. Forskjeller i elementsammensetning mellom terrestriske, gass- og is-planeter. Asteroidebeltet og Kuiperbeltet. Oortsyken og kometer. Månebevegelser rundt sine planeter. Alle planeter ligger (mer eller mindre) i ekliptikken.

Question 8

Oppgi tre grunner til at det er urealistisk å opprette kolonier på Venus.

Answer 8

1) Gjennomsnittstemperaturen ved overflaten er over 400 grader.
2) Ikke vann i flytende form.
3) Svovelsyreregn som raskt vil ta knekken på både mennesker og utstyr.

Question 9

Hva er en nøytronstjerne? Hva er typisk masse og radius for en slik? Forklar hvorfor noen nøytralstjerner ser ut til å blinke. Hva kalles de da?

Answer 9

En nøytronstjerne er en av de mulige restene etter en kjernekollapssupernova. Det er en kompakt ball av (i hovedsak) nøytroner. Typisk masse er rundt 1 solmasse og typisk radius er 10-15 kilometer. Nøytronstjernene har sterke magnetfelt. Elektrisk ladde partikler som beveger seg i magnetfeltet vil sende ut synkrotonstråling som blir konsentrert i to stråler langs magnetfeltaksen. Dersom synslinja vår ligger langs magnetfeltaksen til en nøytronstjerne, vil si et glimt hver gang strålen sveiper over synslinja vår, som en fyrlykt. Slike nøytronstjerner kalles pulsarer.

Question 10

Ved hvilken månefase kan vi få total solformørkelse? Forklar hvorfor ikke får solformørkelse hver gang denne månefasen inntreffer.

Answer 10

Vi kan bare få total solformørkelse ved nymåne. Månebanen heller omtrent 5 grader med jordas bane omkring sola, derfor blir det bare solformørkelse når det nymåne samtidig som månen passerer jordas baneplan (månebanens knuter) slik at sola, månen og jorda står helt på linje. Og selv når sola, månen og jorda står helt på linje kan vi få ringformet solformørkelse i stedet for total. Det er fordi månens avstand varierer, og hvis månene er langt fra jorda er dens størrelse på himmelen mindre enn solas.

Question 11

Hva er en retrograd bevegelse, og hvordan ble den forklart i det geosentriske verdensbildet?

Answer 11

Retrograd bevegelse har vi når en planet stopper opp, beveger seg motsatt av den normale bevegelsesretninger, for så igjen å snu og bevege seg som vanlig.

I det geosentriske verdensbildet ble dette forklart ved å plassere planeten i en liten sirkelbane, en episykel. Sentrum i episyklen beveget seg i en større sirkelbane, deferenten, om jorda. Da får man retrograd bevegelse når planeten svinger inn i den delen av episyklen som er nærmest jorda.

Question 12

Stjerne A og stjerne B har begge 100 ganger solas luminositet. A har overflatetemperatur 4000 K, mens Bs overflatetemperatur er 15 000 K. Hvilken av de to stjernene er en hovedseriestjerne, og hvilken er en rød kjempe?

Answer 12

Røde kjemper har lav overflatetemperatur, men høy luminositet på grunn av stor radius. For hovedseriestjernen øver luminositeten raskt med overflatetemperaturen. Basert på dette er det rimelig å si at A er en rød kjempe, mens B befinner seg på hovedserien.

Question 13

Vi ser på to stjerner, A og B. Stjerne A har tilsynelatende størrelsesklasse 1 og absolutt størrelsesklasse 5, mens stjerne B har tilsynelatende størrelsesklasse 4 og absolutt størrelsesklasse 1. Hvilken av stjernene befinner seg lengst unna oss?

Answer 13

Alternativt: At stjerne A har tilsynelatende størrelsesklasse 1, mens stjerne B har tilsynelatende størrelsesklasse 4, betyr at A ser klarere ut enn B for oss. At stjerne A har absolutt størrelsesklasse 5, mens stjerne B har absolutt størrelsesklasse 1, betyr at stjerne A i virkeligheten stråler mindre enn stjerne B. At den ser ut for oss til å stråle sterkere må da komme av at den er nærmere oss enn B. Stjerne B er derfor lengst unna.

Question 14

Hva er gravitasjonsbølger? Nevn én mulig kilde til slike.

Answer 14

Gravitasjonsbølger er bølger i tid og rom. En gravitasjonsbølge får det den treffer til å vekselsvis strekkes ut og presses sammen.

Kollisjoner mellom sorte hull er en mulig kilde. En annen mulig kilde er kollisjoner mellom nøytronstjerner. Gravitasjonsbølger fra begge typer kilder er observert.

Question 15

I tillegg til formen er det også andre viktige forskjeller mellom spiralgalakser og elliptiske galakser. Nevn to av dem.

Answer 15

Elliptiske galakser inneholder lite gass, nye stjerner dannes ikke, og de har derfor bare gamle stjerner. Spiralgalakser har mye gass i skiva, det dannes nye stjerner, og de har derfor en blanding av gamle og unge stjerner. Elliptiske galakser varierer i tillegg mye mer i størrelse enn spiralgalakser.

Question 16

Under ellers like forhold, hvorfor er et teleskop med speildiameter 8 meter bedre enn et med speildiameter 4 meter?

Answer 16

Lysinnsamlende evne og oppløsningsevne blir bedre jo større speildiameteren er.

Question 17

Hvordan kan vi bruke dopplereffekten til å finne eksoplaneter?

Answer 17

En planet og stjernen dens går i bane rundt et felles massesenter. Dermed vil stjernen få en periodisk endring i hastigheten i forhold til oss. Disse endringene i hastighet kan vi måle med å se på blå-/rødforskyvningen til lyset fra stjernen. (Dette fungerer imidlertid ikke hvis baneplanet ligger på tvers av synslinjen vår – det mest ideelle er hvis synslinjen ligger i baneplanet).

Question 18

Hvorfor klarer noen planeter å holde på enkelte gasser, men ikke alle?

Answer 18

Ved samme temperatur har de lettere gasspartiklene høyere hastighet enn de tyngre (temperatur er et mål på gjennomsnittlig bevegelsesenergi) derfor er tunge gasser lettere å holde på for planetene.

Question 19

Hvorfor kan ikke mørk materie og mørk energi være det samme stoffet?

Answer 19

Mørk materie innføres blant annet for å forklare rotasjonskurvene til spiralgalakser, og den har samme tyngdekraft som «vanlig» materie: den er tiltrekkende. Mørk energi trenger vi for å forklare universets akselererende ekspansjon, og den må sette opp frastøtende tyngdekrefter. Mørk materie og mørk energi kan derfor ikke være det samme stoffet.

Question 20

Hva er drivkraften bak aktive galaksekjerner? Hvorfor tror en at disse var flertallige tidligere i universets historie?

Answer 20

Supermassive sorte hull (1 milliard solmasser) i sentrum av galakser. Lyser på grunn av masseinnfall (ca. en solmasse i året) og dannelse av akresjonsskive. Det var mer masse tilgjengelig tidligere i universets historie, mesteparten av dette har nå falt inn i de store sorte hullene.

Question 21

8. Forklar hvordan sola produserer energi i sitt indre.

Answer 21

Hovedmåten er den såkalte proton-protonkjeden der nettoresultatet er at fire hydrogenkjerner fusjonerer til én heliumkjernen har lavere masse enn de fyre hydrogenkjernene, og masseforskjellen blir konvertert til energi i form av stråling (og nøytrinoer) i henhold til E=mc2.

Question 22

Hva består horisontproblemet i? Hvordan kan en inflasjonsfase i det tidligere univers løse dette problemet?

Answer 22

Horisontproblemet formuleres ofte ved hjelp av den kosmiske bakgrunnsstrålingen. Denne strålingen begynte å bevege seg fritt gjennom universet da nøytrale atomer ble dannet, omtrent 400 000 år etter at ekspansjonen startet. Vi ser at denne strålingen har samme temperatur (med noen ørsmå variasjoner på noen titusendels kelvin) uansett hvilken retning vi observerer i. Men ingen fysisk vekselvirkning kan formidles med høyere hastigheter enn lysets. Dersom universet startet med ujevn temperatur, var det ikke tid til å etablere samme temperatur i områder som er større enn 400 000 lysår da bakgrunnsstrålingen ble sluppet fri (etter dette har den beveget seg uten noen vekselsvirkninger, så temperaturlikheten kan ikke ha blitt etablert etter dette.) Allikevel ser vi at stråling som kommer fra områder som ligger milliarder av lysår unna hverandre, som derfor aldri har vært i kontakt, har samme temperatur. Hvordan kan dette ha skjedd? Dette er horisontproblemet.

En inflasjonsfase er en kort periode med eksponentiell ekspansjon i det tidlige universet. I løpet av en svært liten brøkdel av et sekund vokste avstander i universet med en faktor på eller mer. Denne voldsomme utvidelsen kan ta et område som var lite nok til at temperaturen hadde rukket å jevne seg ut og blåse det opp nok til at det innen i dag har rukket å bli mye større enn det observerbare univers. Dermed kan vi forklare hvorfor temperaturen til bakgrunnsstrålingen er så jevn.

Question 23

Hvorfor mener vi at det må finnes mørk materie i Melkeveien

Answer 23

Den synlige massen kan ikke forklare hastigheten til stjerner langt ute fra sentrum. Rotasjonshastigheten skulle avtatt mot kanten av skiven. I stedet holder den seg tilnærmet konstant jo lenger ut i galaksen vi kommer. Dette må skyldes gravitasjonskrefter fra materie vi ikke kan se.

Question 24

Hvordan dannes en kjernekollapssupernova (supernova type II, Ib eller Ic)?

Answer 24

En stjerne med stor masse (over 8 solmasser) vil produsere tyngre og tyngre stoffer i kjernen, og vil ha skall som brenner lettere stoffer, inntil jern produseres i kjernen. Da vil det ikke kunne dannes energi ved fusjon, og når kjernen når Chandrasekhar-grensemassen imploderer den. Den vil så igjen eksplodere, blant annet på grunn av nøytrinotrykket.

Question 25

Hva er nymåne og hva er fullmåne? Hvordan står sola og månen i forhold til jorda ved disse to månefasene? Forklar gjerne ved hjelp av en figur.

Answer 25

Det er nymåne når ikke noe av den siden av månen som vender mot jorda er opplyst av sola, mens det er fullmåne når hele den siden som vender mot jorda er opplyst. Ved nymåne står måne mellom jorda og sola, mens ved nymåne står jorda mellom sola og månen.

Question 26

Forklar hva vi mener med at Mars har retrograd bevegelse. Hvordan ble dette forklart i det geosentriske verdensbildet. Hva er den heliosentriske forklaringen?

Answer 26

Mars har retrograd bevegelse når den (sett fra jorda) ser ut til å stoppe opp i banen sin, for så å bevege seg i motsatt retning en stund, før den igjen snur og fortsetter i opprinnelig retning. I det geosentriske (ptolemeiske) systemet ble retrograd bevegelse forklart ved at planeten går i en bane (episykel) i rommet som igjen går i bane (deferent) rundt jorda. Når de to bevegelsene ble satt sammen, kunne man få retrograd bevegelse. I det heliosentriske (kopernikanske) verdensbildet ble retrograd bevegelse forklart med at indre planeter tar igjen ytre planeter, og begge får dermed retrograd bevegelse i forhold til hverandre.

Question 27

Hva er Dopplereffekten? Forklar hvordan den brukes til å måle stjerners hastigheter relativt til oss.

Answer 27

Dopplereffekten får vi når en lyskilde beveger seg i forhold til oss langs synslinjen. Bølgelengden til en kjent spektrallinje vil bli forskjøvet mot lengre bølgelengder (rødforskyvning) ved bevegelse vekk fra oss, og mot kortere bølgelengder (blåforskyvning) dersom bevegelsen er rettet mot oss. Bevegelse på tvers av synslinjen gir ingen Dopplereffekt. Graden av forskyving er proporsjonal med hastighetskomponenten langs synslinjen. Ved å sammenligne posisjonen til kjente linjer i spektra fra stjerner med posisjon til de samme linjene målt i laboratoriet, kan vi derfor måle stjernenes hastigheter langs synslinjen relativt til oss.

Question 28

Rundt hvilken planet befinner Io seg?

Answer 28

Jupiter.

Question 29

Hvilke to området i solsystemet mener vi kometer kommer fra? Hvorfor peker halene til en komet alltid vekk fra solen?

Answer 29

De kortperiodiske kometene kommer hovedsakelig fra Kuiperbeltet, et område som starter like utenfor banen til Neptun. Oortskyen, et kuleformet område med milliarder av stein- og islegemer er hovedkilden til de langperiodiske kometene. Den befinner seg ca. 50 000 AU fra Sola. Kometer har to typer haler: Ionehale og gass- og støvhale. Ionehalen peker vekk fra Sola på grunn av vekselvirkningen med de elektrisk ladede partiklene i solvinden. Gass- og støvhalen blir bøyd vekk fra Sola på grunn av strålingstrykket i strålingen fra Sola.

Question 30

Hva er de to viktigste faktorene som avgjør om en planet klarer å holde på en atmosfære eller ikke?

Answer 30

Tyngekraft og temperatur. Styrken til tyngdefeltet og temperaturen er de to viktigste faktorene. Sterkt tyngdefelt gjør det vanskeligere for atomer og molekyler å slippe vekk fra planeten. Høy temperatur betyr høy gjennomsnittlig fart for atomene og molekylene, og det øker sannsynligheten for at de skal slippe vekk.

Question 31

Kan en forvente å finne liv på Mars i dag? Hvorfor eller hvorfor ikke? Hvilke andre steder i solsystemet er mulige steder for liv?

Answer 31

Nei, ikke på overflaten: det er ingen tilgang på flytende vann og UV-stråling fra solen kommer uhindret gjennom atmosfæren og vil lett bryte opp komplekse molekyler som liv er avhengig av. Det var flytende vann tidligere i marshistorien, og muligens bedre betingelser for liv. Både Europa (måne til Jupiter) og Enceladus (måne til Saturn) har antakeligvis flytende vann under overflaten og tilgangs til energi (ved tidevannskrefter fra hhv Jupiter og Saturn eller radioaktivitet).

Question 32

Hvilke forskjellige rester kan en forvente at et fullstendig stjerneliv etterlater seg? Hvilke stjerneegenskap(er) skiller disse?

Answer 32

1) Ingenting (gass sky) 2) Hvit dverg (Opp til 8 solmasser) 3) Nøytronstjerne (Mellom 8 og 25 solmasser) 4) Sort hull (Mer enn 25 solmasser) Massen på opprinnelige stjernen (eventuelt masseoverføring fra nærliggende nabostjerne) skiller disse. 2 Hvit dverg) = -> Opp til 8 solmasser, 3 Nøytronstjerne) -> mellom 8 og 25 solmasser, 4 sort hull) -> mer enn 25 solmasser. (Massene er ikke presist angitt).

Question 33

Hvilke fordeler er det med å gjøre astronomiske observasjoner fra satellitter i bane rundt jorda sammenlignet med bakkebaserte observasjoner?

Answer 33

Bortsett fra synlig lys, radiobølger og noe infrarød stråling, blir elektromagnetisk stråling fra himmellegemer stoppet av jordatmosfæren. Vi må derfor opp over jordatmosfæren i satellitt for å observere gammastråling, røntgenstråling, ultrafiolett stråling og en del infrarød- og mikrobølgestråling. Den viktigste fordelen er dermed at vi kan observere hele det elektromagnetiske spektrum. En annen fordel er at vi unngår lysforurensning fra bebyggelse og støy fra atmosfæren.

Question 34

Hvorfor mener vi at det må finnes mørk energi? Omtrent hvor mye av universets totale energi- og massetetthet utgjør den? Hvorfor kan ikke mørk materie og mørk energi være det samme stoffet?

Answer 34

Vi har observert at universets utvidelse akselerer. Vanlige former for materie og energi (inkludert mørk materie) lager tiltrekkende tyngdekrefter som bidrar til å få utvidelsen til å gå saktere. At utvidelsen tvert imot akselerer kan tolkes som at det finnes en usynlig komponent som lager frastøtende tyngdekrefter, og denne komponenten kalles mørk energi. Observasjoner viser at den må utgjøre omtrent 70% av universets totale masse- og energitetthet. Mørk materie gir, som nevnt, opphav til tiltrekkende tyngdekrefter, og mørk materie og mørk energi kan derfor ikke være det samme stoffet.

Question 35

Hvordan lyder det kosmologiske prinsipp, og hvorfor er det viktig når astronomer forsøker å lage modeller for universets historie?

Answer 35

Det kosmologiske prinsipp sier at egenskapene til universet, sett i en tilstrekkelig stor skala, er de samme, for alle observatører. Dette prinsippet gjør det mulig å trekke konklusjoner som er gyldige for hele universet basert på observasjoner av den delen av universet som vi kan se. I tillegg gjør prinsippet det enklere å konstruere matematiske modeller for universet.

Question 36

Du observerer en stjerne og legger merke til at den har et spektrum som skifter regelmessig mellom å være rødforskjøvet og blåforskjøvet. Hva kan dette skyldes? Begrunn svaret.

Answer 36

Regelmessig skifte mellom blå- og rødforskyvning viser at stjerna av og til er på vei mot oss, og av og til er på vei vekk fra oss. Det kan forklares ved at stjerna beveger seg i en sirkel- eller ellipsebane, og det kan for eksempel skyldes at den er i et dobbeltstjernesystem, eller at den har en eksoplanet i bane rundt seg.

Question 37

Hva er jordens karbondioksidsyklus? Hvordan skiller den seg fra forholdene på Venus og Mars?

Answer 37

CO2 fjernes fra atmosfæren ved opptak i havet, der bindes den til forskjellige karbonatmineralet (enten ved biologiske eller kjemiske prosesser) som legger seg på havbunnen. Havbunnen trekkes ned i mantelen ved hjelp av platetektonikk. CO2 sendes ut i atmosfæren igjen ved vulkanutbrudd. (Det finnes også en biologisk karbonsyklus, med mye kortere tidshorisont). Venus har ikke hav og CO2 befinner seg derfor kun i atmosfæren. Mar har ikke hav og har ikke (lenger?) platetektonikk, det kommer ingen ny CO2 til marsatmosfæren fra planetens indre. Jordens magnetfelt beskytter atmosfæren mot erosjon via solvinden, dette gjelder ikke Mars.

Question 38

Vi observerer at rotasjonshastigheten til stjerner og gass i spiralgalakser er tilnærmet konstant fra galaksesenteret. Hvorfor er dette et problem? Hva tror vi forklaringen på dette kan være?

Answer 38

Dersom massene til spiralgalaksene var dominert av stjerner og gass, burde rotasjonshastighetene avta langt fra galaksesenteret, siden tyngdekreftene er svakere der. At rotasjonshastigheten er konstant, viser at tyngdefeltet er sterkere enn vi trodde. Den mest populære forklaringen på dette er at massene til galaksene er dominert av bidraget fra en usynlig komponent, den mørke materien.

Question 39

Planeten Merkur har ca. 4.6 ganger større masse enn Titan (en av Saturns måner). Hvorfor har Titan en tykk atmosfære når Merkur ikke har en stabil atmosfære? Hva er de viktigste faktorene som avgjør om en planet/måne kan ha en atmosfære? Hvorfor klarer noen planeter å holde på enkelte gasser, men ikke andre gasser?

Answer 39

Titan har atmosfære fordi den er kaldere enn Merkur, som er mye nærmere solen. Massen til månen og planeten, samt temperaturen er de to viktigste faktorene. (Tyngdekraft og temperatur, rett og slett) Temperatur er et mål på gjennomsnittlig bevegelsesenergi. Tunge gasspartikler har lavere hastighet enn lette partikler ved samme temperatur. Dermed kan de tunge partiklene fanges inn av planeten/månen, mens de lette slipper unna.

Question 40

Hva er nymåne og hva er fullmåne? Hvordan står sola og månen i forhold til jorda ved disse to månefasene?

Answer 40

Det er nymåne når ikke noe av den siden som månen vender mot jorda er opplyst av sola, og det er fullmåne når hele den siden som vender mot jorda er opplyst. Ved nymåne står månen mellom jorda og sola, mens ved nymåne står jorda mellom sola og månen.

Question 41

Hva menes med den beboelige sonen omkring en stjerne?

Answer 41

Med den beboelige sonen omkring en stjerne mener vi den sonen der en planet (med passelig atmosfære) vil kunne ha en temperatur som gjør det mulig å ha flytende vann på overflaten.

Question 42

Hva er mørk energi? Hvorfor tror vi den finnes?

Answer 42

Målinger av standardlyskilder (SN Ia) tyder på at universet ekspanderer med akselererende fart. Må ha energikilde som gir «anti»- gravitasjon. Dette har fått navnet mørk energi. For tiden største komponenten i universets energibudsjett.

Question 43

Hva er en planetarisk tåke?

Answer 43

En stjerne som ikke er massiv nok til å gjennomgå alle stadiene av fusjon i kjernen opp til jern og ende livet som en kjernekollapssupernova vil, etter at den har forlatt hovedserien, kaste av seg de ytre gasslagene i flere omganger. Denne gassen kalles en planetarisk tåke.

Question 44

Forklar kort hvorfor vi bruker to ulike koordinatsystemer til å beskrive stjerners og planeters posisjon sett fra jorden, og ikke bare ett.

Answer 44

Det lokale koordinatsystemet er nyttig for å finne objekter på stjernehimmelen der du befinner deg (varierer fra sted til sted). Det globale koordinatsystemet er et felles referansesystem for astronomer som ikke befinner seg på samme sted.

Question 45

Hva er galt med denne påstanden: Siden kortere bølgelengder spres mer i atmosfæren enn lengre, spres blått lys mer i atmosfæren enn alle de andre fargene i det synlige spekteret og bidrar til at himmelen ser blåfarget ut for oss mennesker.

Answer 45

- Blått lys spres ikke mest av de synlige fargene. (det er fiolett, men solen stråler ut såpass mye mer blått enn fiolett at dette får liten betydning). Resten er riktig.

Question 46

Hva er parallakse?

Answer 46

Parallakse er en nær stjernes tilsynelatende forflytning i forhold til fjerne stjerner på grunn av jordens bevegelse rundt solen. Parallakse måles som en vinkel.

Question 47

Nevn to oppdagelser, gjort av Galileo Galilei, som var problematiske for det ptolemeiske verdensbildet, og forklar hvorfor de var det.

Answer 47

Galilei observerte at Venus har to faser på samme måte som Månen. Det lot seg ikke forklare i det ptolemeiske verdensbildet der Venus gikk i bane rundt Jorda. Galilei oppdaget også de fire største månene til Jupiter, og viste slik at ikke alle objekter i solsystemet går i bane rundt jorda. Dette var også i strid med det ptolemeiske verdensbildet.

Question 48

Hva er Chandrasekharmassen? Hva er sammenhengen med supernovaer av type I?

Answer 48

Største massen en hvit dverg kan ha før trykket fra en degenerert elektrongass ikke lenger kan motstå gravitasjonskreftene (ca. 1.4 solmasser). Dersom massen overskrides vil stjernen kollapse, noe som fører til meget hurtig fusjon av karbon og oksygen. Hele stjernen «brenner» i løpet av noen tiendels sekunder.

Question 49

Utdyp Melkeveiens struktur. Anslå størrelser.

Answer 49

Består av skive, med spiraler, 100,000 lysår diameter, 2,000 lysår tykkelse. Burde nevne halo, kjernebulen og sort hull i sentrum.

Question 50

Hva besto det solare nøytrinoproblemet i, og hvordan ble det løst?

Answer 50

I kjernereaksjonene som produserer solas energi, dannes det også elektronnøytrinoer. Disse passerer ganske uhindret gjennom sola, og en del av dem vil treffe jorda. Basert på modeller for energiproduksjonen i sola, regnet man ut hvor mange nøytrinoer som treffer jorda. De første eksperimentene som registrerte slike nøytrinoene, fant bare omtrent 1/3 av dette antallet. Dette var det solare nøytrinoproblemet. Løsningen fant man da man oppdaget at nøtrinoene har masse og veksler (oscillerer) mellom de tre ulike nøytrinotypene når de beveger seg gjennom rommet. Et elektronnøytrino fra sola kan ha blitt et myon- eller taunøytrino når det treffer jorda. De første eksperimentene kunne bare registrere elektronnøytrinoer, og de fant derfor færre enn forventet. Da man fikk eksperimenter som kunne registrere alle tre typer, stemte antallet med forutsigelsene.

Question 51

Forklar hvorfor vi har årstider på jorda.

Answer 51

Det skyldes at jordas rotasjonsakse heller (omtrent 23 grader) med normalen til baneplanet. På den siden som heller inn mot sola, står sola over horisonten i lengre tid og solstrålene heller mindre i forhold til normalen til overflaten enn på den siden som vender vegg. Begge disse fører til at overflaten blir varmet mer opp på siden som heller inn mot sola. På den siden er det sommer, på motsatt side er det vinter.

Question 52

Hvorfor mener de fleste astronomer at det finnes mørk materie?

Answer 52

Det finnes flere grunner til dette. Rotasjonskurvene til spiralgalakser viser at stjernenes banehastigheter er konstante når vi går utover mot kanten av skiva Dersom den synlige massen var alt som fantes, skulle de ha avtatt. Dette tyder på at det må finnes mer masse enn den vi kan se. I galaksehoper ser vi at galaksene beveger seg med hastigheter som er høyere enn unnslipningshastigheten fra hopen, dersom den sistnevnte regnes ut basert på den synlige massen. At hopen er samlet, må da bety at det finnes mer masse enn den vi kan se. Gravitasjonslinjeeffekten viser også at hoper veier mer enn den synlige massen i dem, og vi trenger også den mørke materien for å forklare hvordan vi fikk dannet strukturer i universet.

Question 53

Gi noen grunner til at vi ikke kan forvente å finne liv på Mars´ overflate i dag.

Answer 53

Mars har i dag bare en tynn, CO2-rik atmosfære, og ikke noe magnetfelt. Overflaten er derfor dårlig beskyttet mot, for eksempel, UV-stråling fra sola. Slik høyenergetisk stråling er skadelig for liv, og gjør det usannsynlig at det finnes liv på overflaten i dag. I tillegg kan ikke vann eksistere i flytende form på Mars´ overflate i dag. Vann i flytende form regner som nødvendig for alt (jordlignende) liv, så dette er en annen grunn til at liv på Mars´ overflate neppe eksisterer.

Question 54

Hva er de to viktigste faktorene som avgjør om en planet klarer å holde på en atmosfære eller ikke?

Answer 54

Tyngdekraft og temperatur.

Question 55

Forklar i korte trekk hvordan vi tenker oss at vårt eget solsystem ble dannet.

Answer 55

Solsystemet ble dannet fra en roterende sky av gass som begynte å trekke seg sammen på grunn av tyngdekreftene. Bevaring av spinn førte til at gassen hadde lettere for å falle inn langs rotasjonsaksen enn på tvers av den, slik at resultatet ble en flattrykt struktur. Små støvklumper slo seg sammen og dannet planetesimaler, som så klumpet seg sammen til protoplaneter i bane rundt protosola. Lette grunnstoffer som hydrogen og helium kunne ikke kondensere nær den varme protosola, men ble fraktet med solvinden til de ytre delene av solsystemet der de kondenserte rundt det som til slutt ble gasskjempene. Slik finner vi steinplaneter innerst og gasskjemper ytterst i solsystemet.

Question 56

Gi en begrunnet rangering, fra viktigst til minst viktig av følgende egenskaper ved et teleskop: forstørrelse, oppløsning, innsamlende evne.

Answer 56

Den viktigste egenskapen er lysinnsamlende evne, som gjør det mulig å se lyssvake objekter. Dernest kommer oppløsningsevne, som gjør det mulig å skille fra hverandre objekter som står nær hverandre på himmelen. Minst viktig er forstørrelse.

Question 57

Hva er inflasjon?

Answer 57

Inflasjon var en svært voldsom utvidelse av det tidlige universet, hvor det utvidet seg enormt raskt. Inflasjonen varte bare en brøkdel av et sekund.

Question 58

Forklar årsaken til at vi har årstider på jorden.

Answer 58

Årstidene på Jorda skyldes at rotasjonsaksen heller omtrent 23 grader med normalen til baneplanet. Det fører til at Sola tilbringer kortere tid over horisonten og står lavere på himmelen til bestemte tider av året sammenlignet med hva den gjør til andre tider. At Sola står opp senere og går ned tidligere, fører til at bakken mottar mindre energi i løpet av et døgn. At Sola står lavere på himmelen gjør at energien blir spredt over et større areal. Da er det vinter. Motsatt har vi sommer når Sola er over horisonten lenger og står høyere på himmelen.

Question 59

Sherlock Holmes kaster James Moriarty mot et sort hull. Hva erfarer Moriarty på ferden? Hva ser Sherlock?

Answer 59

Moriarty er i fritt fall og kan, dersom det sorte hullet er stort nok, krysse hendelseshorisonten uten å merke noe spesielt. Han vil imidlertid kunne fastslå at han har krysset den ved å forsøke å sende lyssignaler tilbake mot Sherlock: Innenfor horisonten lar ikke dette ser gjøre. Der beveger alt, inkludert lys, seg mot singulariteten i sentrum. Før Moriarty når fram tid, vil han bli revet i filler av tidevannskreftene. For sorte hull som er rester av stjerner, er tidevannskreftene så sterke at Moriarty vil være død før han passerer hendelseshorisonten. Sherlock vil se at Moriarty faller langsommere og langsommere etter hvert som sistnevnte nærmer seg hendelseshorisonten. Dette skyldes at Moriartys klokke befinner seg i et sterkere tyngdefelt enn Sherlocks. Ved horisonten stopper bevegelsen helt, så Sherlock ser aldri at Moriarty passerer inn i det sorte hullet. Det han ser er et fryst bilde av Moriarty ved horisonten, og dette bildet blir gradvis svakere.

Question 60

Forklar kort hvorfor det er lettere å fly på Titan enn det er på Jorden.

Answer 60

Lav gravitasjon og tykk atmosfære gir ideelle flyforhold. (det er sannsynlig at et menneske vil kunne fly med en hangglider og et par svømmeføtter)

Question 61

Hvis en måne skulle komme for nær planeten den går rundt, ville den bli revet i filler. Forklar den fysiske årsaken til dette. Nevn et annet fenomen som har samme årsak.

Answer 61

Årsaken er tidevannskrefter. Tyngdekraften er sterkere på den siden av månen som vender inn mot planeten enn på den som vender vekk, og forskjellen blir større jo nærmere månen er planeten. Er den nær nok, innenfor den såkalte Rochegrensen, blir tidevannskreftene sterkere enn kreftene som holder månen sammen. Eksempel på et annet fenomen med samme årsak: Tidevann (flo og fjære) på jorda.

Question 62

Hvorfor er det antakeligvis en dårlig idé å lete etter bebodde planeter i bane rundt en stjerne som veier 3 ganger så mye som sola?

Answer 62

En stjerne på hovedserien stråler med en luminositet som er proporsjonal med massen opphøyd i 3.5. «Drivstofflageret» er bare proporsjonalt med massen. Levetiden på hovedserien går derfor som massen opphøyd i -2.5. En stjerne som er 3 ganger så massiv som solen, vil tilbringe mindre enn en tiendedel så lang tid på hovedserien som solen, det vil si mindre enn 1 milliard år. For at liv skal kunne oppstå og utvikle seg, regner vi med at en planet må ha stabile forhold over milliarder av år. Derfor er det lite trolig at en planet rundt en stjerne som veier 3 solmasser vil være beboelig.

Question 63

Beskriv det elektromagnetiske spektrum fra radiobølger til gammastråling. I hvilke deler av det kan vi observere himmellegemer fra jordoverflaten?

Answer 63

Fra de lengste bølgelengder (laveste frekvenser) mot kortere bølgelengder (høye frekvenser) har vi radiobølger, mikrobølger, infrarødt lys, synlig lys, ultrafiolett lys, røntgenstråling og gammastråling. Bare radiobølger og synlig lys, samt mikrobølger og infrarødt lys av enkelte bølgelengder når jordoverflaten.

Question 64

Hvorfor er det antakeligvis en dårlig idé å lete etter bebodde planeter i bane rundt en stjerne med 3 ganger så stor masse som sola?

Answer 64

Disse planetene har betydelig kortere levetid enn sola, siden de brenner opp drivstoffet sitt mye raskere. For at liv skal kunne eksistere, må det finnes stabile betingelser over lang tid – en planet rundt en slik stjerne vil neppe rekke å utvikle intelligent liv før stjernen blir en rød kjempe og endrer temperaturen på planeten betydelig.

Question 65

Hva er den kosmiske bakgrunnsstrålingen? Hva slags spektrum har den? Hva slags spektrum skulle den ha ifølge Big Bang-modellen?

Answer 65

Den kosmiske bakgrunnsstrålingen oppsto i det tidligere univers, og observeres i dag som en jevn stråling i mikrobølgeområdet som kommer til oss fra alle retninger. Ifølge Big Bang-modellen skal bakgrunnsstrålingen være sort stråling og ha et spektrum som bare avhenger av temperaturen. Målinger bekrefter dette: den følger et stort legeme-spektrum som svarer til en temperatur på omtrent 2.7 K.

Question 66

Hvordan er den indre strukturen til Jupiter?

Answer 66

Innerst: Kjerne av stein og is. Utenfor denne er et område med helium og flytende metallisk hydrogen. Så kommer et lag med helium og flytende hydrogen som gradvis glir over i atmosfæren, der både helium og hydrogen er i gassform.

Question 67

Forklar hvordan sola produserer energi i sitt indre.

Answer 67

Hovedmåten er den såkalte proton-protonkjeden der nettoresultatet er at fire hydrogenkjerner fusjonerer til én heliumkjernen har lavere masse enn de fyre hydrogenkjernene, og masseforskjellen blir konvertert til energi i form av stråling (og nøytrinoer) i henhold til E=mc2.

Question 68

Hva er en retrograd bevegelse?

Answer 68

Retrograd bevegelse har vi når en planet stopper opp, beveger seg motsatt av den normale bevegelsesretninger, for så igjen å snu og bevege seg som vanlig.

Question 69

Forklar Kirchhoffs tre lover.

Answer 69

Første lov: En varm tett gass (eller væske eller fast stoff) sender ut stråling i et kontinuerlig spektrum. Annen lov: En tynn varm gass sender bare ut stråling i spektrallinjer på spesielle bølgelengder (emisjonsspektrum). Tredje lov: Hvis vi ser en kontinuumskilde (varm tett gass eller fast stoff) gjennom en tynn kjøligere gass, ser vi det kontinuerlige spekteret med mørke spektrallinjer (absorbsjonslinjer). Disse er på samme bølgelengder som emisjonslinjene i annen lov.

Question 70

Hva er galt med denne påstanden: Fra verdensrommet ser solen gul ut fordi den har en overflatetemperatur på 5000 K, og dermed er det gulfargen som dominerer i strålingen fra solen.

Answer 70

- Solens overflatetemperatur er ikke 5000 K (den er 5 700 k). - Den dominerende fargen er ikke gul (men grønn) - Solen ser ikke gul ut fra rommet (men hvit – hele det synlige spekteret er med).

Question 71

Rundt hvilken planet befinner Titan seg?

Answer 71

Saturn.

Question 72

Når kan en forvente en måneformørkelse? Vil denne være synlig fra hele jorden? Hva med en solformørkelse?

Answer 72

Måneformørkelse: ved fullmåne når månens baneplan (5 graders helning) krysser ekliptikken, ses fra hele jorden. Solformørkelse: ved nymåne når månens baneplan krysser ekliptikken, og månen er nær nok jorden til å kunne skygge for hele solen (ellers ringformet formørkelse). Skyggen er liten og er kun synlig på et lite område.

Question 73

Hva er inflasjonsepoken? Hvilke kosmologiske problemer løser den?

Answer 73

Tidlig i universets historie antas det at universet ekspanderte meget hurtig. Dette løser både horisontproblemet: hvorfor temperaturen av to diametralt motsatte punkt på himmelen nærmest er identisk, uten inflasjon har de aldri vært i kausal kontakt; og flathetsproblemet: universet ser meget flatt ut i dag, det vil si at uten inflasjon vil det ha vært meget flatt også ved universets begynnelsen, det er det ingen a-priori grunn til å anta. Med inflasjon vil en eventuell kruming strekkes ut og dermed bli usynlig i det observerbare univers.

Question 74

Hvorfor kan ikke mørk materie og mørk energi være én og samme ting?

Answer 74

Mørk materie må ha tiltrekkende tyngdekraft for at den skal kunne forklare observasjonene. Mørk energi skal forklare universets akselererende ekspansjon, og den må derfor ha frastøtende tyngdekraft. Derfor kan den ikke være det samme som mørk materie.

Question 75

Gi en begrunnet rangering, fra viktigst til minst viktig av følgende egenskaper ved et teleskop: forstørrelse, oppløsning, innsamlende evne.

Answer 75

Den viktigste egenskapen er lysinnsamlende evne, som gjør det mulig å se lyssvake objekter. Dernest kommer oppløsningsevne, som gjør det mulig å skille fra hverandre objekter som står nær hverandre på himmelen. Minst viktig er forstørrelse.

Question 76

Sammenlign kort atmosfærene til Venus, Jorda og Mars.

Answer 76

Atmosfæren til Venus består for det meste av C02 (96, 5%) og resten for det meste nitrogen. Lufttrykket ved overflaten er ca. 90 ganger lufttrykket ved jordoverflaten og temperaturen ved overflaten er på ca. 460 celsius (730 K) og er temmelig lik over hele overflaten. Skyene består blant annet av svovelsyre. Jordatmosfæren består først og fremst av nitrogen (78%) og oksygen (21%) og små mengder andre stoffer (mest organ (0,9%) og CO2 (0,04%) samt variable mengde vanndamp. Trykket er det vi kjenner og temperaturen ved havoverflaten midlet over hele jorden ca. +14.0% celsius, men med vesentlige forskjeller fra pol til ekvator og mellom årstidene. Marsatmosfæren består for det meste av CO2 (96%), resten er for det meste argon (2%) og nitrogen (1,9%). Atmosfæren er svært tynn, trykket på overflaten under 1% av lufttrykket på jorda. Årlig middeltemperatur på overflaten er ca. -60 celsius, men kan komme opp i +35 celsius ved ekvator midt på dagen og ned i ca. -150 celsius ved polene.

Question 77

Hva er galt med denne påstanden: Om kvelden går solens temperatur ned til ca. 3000 K, slik at lyset fra solen blir rødere og himmelen ser mer gulfarget ut.

Answer 77

- Solen ser ikke rødere ut om kvelden fordi solens temperatur går ned (dette skyldes isteden at lyser går gjennom mer atmosfære når det er kveld)

Question 78

Hva er den relative stillingen av sol, jord og måne ved nymåne? og ved fullmåne?

Answer 78

Nymåne: månen mellom jorden og solen | Fullmåne: jorden mellom månen og solen

Question 79

Hva ville skjedd om Io gikk i bane mye nærmere planeten sin?

Answer 79

Tidevannskreftene ville revet månen i stykker (dette kalles Roche-grensen).

Question 80

Hva er en parallakse?

Answer 80

Parallakse er vinkelen en stjerne forflytter seg i forhold til fjerntliggende stjerner sett fra jorden i løpet av året (måling med 6 måneders mellomrom)

Question 81

Når solen blir en rød kjempe, vil den ha lavere overflatetemperatur enn den har i dag. Samtidig vil luminositeten (utstrålt energi per sekund) øke betydelig. Hvordan er dette mulig?

Answer 81

Når sola blir en rød kjempe, øker radius kraftig. Derfor kan overflatetemperaturen avta samtidig som luminositeten øker. Den økte utstrålingen blir spredt over et mye større areal.

Question 82

Hvordan oppstår solflekker?

Answer 82

Solflekker ser mørke ut fordi de har lavere temperatur enn omgivelsene. De skyldes solens magnetfelt som i områder er sterkt nok til å hindre varm gass i å strømme opp til fotosfæren..

Question 83

I solsystemet finner vi stein- og metallplaneter nærmest sola, og store gassplaneter lenger unna. Hvordan forklares dette?

Answer 83

Det forklares ved at lett fordampelige hydrogen- og heliumforbindelser ikke kunne kondensere nær den varme protosola. De ble ført utover i solsystemet med solvinden og bidro til dannelsen av gassplanetene. Tyngre forbindelser ble igjen i det indre solsystemet og dannet metall- og steinplanetene.

Question 84

Hva er forskjellen på synlig lys og røntgenstråling? Hvorfor kan ikke røntgenstråling fra verdensrommet observeres ved Jordens overflate?

Answer 84

Både synlig lys og røntgenstråling er elektromagnetisk stråling, den eneste forskjellen er bølgelengden: Røntgenstråling har kortere bølgelengde enn synlig lys. Den er derfor mer energisk. Røntgenstråling fra verdensrommet absorberes i Jordas atmosfære og når derfor ikke ned til overflaten.

Question 85

Super-Langbein kaster Donald mot et sort hull. Hvordan ser ferden ut for Super-Langbein, som ser det hele fra sin posisjon langt borte fra det sorte hullet?

Answer 85

For Super-Langbein ser det ut som om Donalds tid (klokke) går saktere jo lenger inn mot horisonten Donald kommer. Ved horisonten ser det ut som om tiden stopper for Donald. Etter hvert vil bildet av Donald bli mer og mer rødforskjøvet, inntil Donald ikke er synlig for det blotte øye lenger.

Question 86

Stjerne A og stjerne B har begge 100 ganger solas luminositet. A har overflatetemperatur 4000 K, mens Bs overflatetemperatur er 15 000 K. Hvilken av de to stjernene er en hovedseriestjerne, og hvilken er en rød kjempe?

Answer 86

Røde kjemper har lav overflatetemperatur, men høy luminositet på grunn av stor radius. For hovedseriestjernen øver luminositeten raskt med overflatetemperaturen. Basert på dette er det rimelig å si at A er en rød kjempe, mens B befinner seg på hovedserien.

Question 87

Beskriv kort atmosfæren til Venus (tetthet, kjemisk innhold, temperatur). Hva er hovedårsaken til at temperaturen på overflaten er som den er?

Answer 87

Venus´ atmosfære er svært tett i forhold til jordens, og består hovedsakelig av CO2, med skyer av svovelsyre. Temperaturen er svært høy – ca. 460 grader Celsius. Hovedårsaken til denne høye temperaturen er CO2-innholdet i atmosfæren, som har fått drivhuseffekten til å løpe løpsk på Venus.

Question 88

Forklar kort hvordan dopplereffekten fungerer (bruk lys som eksempel)

Answer 88

Lys er elektromagnetiske bølger. Når noe er på vei mot oss, kommer bølgetoppene tettere sammen, og lyset får kortere bølgelengde (blåforskyvning). Når noe er på vei bort fra oss, øker avstanden mellom bølgetoppene, og lyser får lengre bølgelengde (rødforskyvning).

Question 89

Ca. hvor mye (i prosent) av Melkeveiens masse er mørk materie?

Answer 89

Over 90% av materien i Melkeveien må være mørk.

Question 90

Hva er nukleosyntese?

Answer 90

Nukleosyntese var en fusjonsprosess hvor hydrogenkjerner gikk sammen til helium ble dannet så lenge temperaturen var høy nok til dette. Etter dette besto universet hovedsakelig av ca. ¼ helium og resten hydrogen.

Question 91

Nevn og forklar to metoder for å finne eksoplaneter.

Answer 91

Dopplermetoden/astrometrimetoden: Ser på bevegelse av stjerne grunnet planetens virking på bane ved å måle hastighet/posisjon til stjernen. Direkte observasjon: Ved å blokkere ut lys fra stjernen kan det i noen tilfeller være mulig å se planeten direkte. Transittmetoden: Ser på formørking av stjerne pga planetpassasje. Mikrolinsing: Stjerne kan virke som teleskop på lys for bakenforliggende stjerne og føre til lysøkning. En planet i bane rundt teleskopstjernen vil endre formen ved lyskurven.

Question 92

Velg to teknikker som brukes for å finne eksoplaneter og forklar kort hvordan de virker.

Answer 92

De viktigste teknikkene er dopplermetoden og formørkelsesmetoden. I dopplermetoden ser man etter endringer i bølgelengden til kjente spektrallinjer i stjernespekteret. Stjernen og planeten beveger seg i ellipsebaner rundt sitt felles tyngdepunkt. Når stjernen er på vei mot oss, blir spektrallinjene blåforskjøvet, når den beveger seg mot oss, blir de rødforskjøvet. I formørkelsesmetoden ser man etter fall i lyskurven fra stjernen som skyldes at en planet passerer mellom oss og stjernen og blokkerer noe av lyset.

Question 93

Under ellers like forhold, hvorfor er et teleskop med speildiameter 8 meter bedre enn et med speildiameter 4 meter?

Answer 93

Lysinnsamlende evne og oppløsningsevne blir bedre jo større speildiameteren er.

Question 94

Hvor ville du foretrekke å bygge et nytt, stort teleskop for å få best mulige observasjoner: I Bergen eller i Atacamaørkenen i Chilke? Begrunn svaret.

Answer 94

Vi ønsker å ha mange dager med klarvær, tørr og rolig luft, og å være så høyt over havet som mulig for at lyset skal ha kortest mulig vei gjennom atmosfæren til teleskopet. Dette er noen av grunnene til at Atacamaørkenen er bedre egnet enn Bergen.

Question 95

Super-Langbein kaster Donald mot et sort hull. Beskriv kort hva Donald erfarer på sin ferd (til og med krysning av horisonten)

Answer 95

Når Donald nærmer seg det sorte hullet, begynner han å merke tidevannskrefter (disse kan rive ham i stykker om det sorte hullet har liten masse). Donald opplever at hans egen tid går normalt. Nær horisonten vil Donald kunne se sitt eget bakhode, men merker ikke noe spesielt ved krysning av horisonten.

Question 96

Hvordan oppstår nordlys?

Answer 96

Nordlys kommer fra vekselvirkningen mellom solvinden, en strøm av elektrisk ladde partikler fra koronaen, og jordas magnetfelt. Partiklene i solvinden kan ikke bevege seg på tvers av jordas magnetfelt, men følger feltlinjene. I områder nær jordas magnetiske poler kan noen av partiklene strømme ned i atmosfæren. Når de vekselvirker med molekyler der, skapes elektromagnetisk stråling og vi får nord- og sørlys.

Question 97

Hvordan er den mørke materien romlig fordelt i Melkeveien i forhold til synlig materie?

Answer 97

Den mørke materien er jevnere fordelt, mens den synlige er sterkt konsentrert i galaksens sentrum. Den mørke materien ligger som en kuleformet halo rundt galaksen (ingen skive), og strekker seg lenger ut enn den synlige materien.

Question 98

Hvilke fordeler er det ved å gjøre astronomiske observasjoner fra satellitter i bane rundt jorda sammenlignet med observasjoner fra bakken?

Answer 98

Viktigste grunn: Jordatmosfæren er ikke gjennomsiktig for alle bølgelengder. Synlig lys, radiobølger og litt infrarødt er det eneste som slipper uforstyrret igjennom. Ellers: man slipper at det er overskyet, man slipper lysforurensning fra de store byene og man slipper at turbulens i atmosfæren forstyrrer signalene.

Question 99

Påstand: «Hvis sola ble til et sort hull, ville jordas bane forbli den samme» Er påstanden riktig eller gal?

Answer 99

Påstanden er riktig. Lang utenfor Schwarzschildradien er tyngdefeltet rundt et sort hull det samme for en stjerne med samme masse. Solas Scwharzschildradius er 3 km, mens jorda befinner seg 150 millioner kilometer unna, så det er all grunn til å forvente at jordas bane vil forbli den samme.

Question 100

Hvilke observasjonelle fakta har observasjoner av eksoplaneter stilt dannelsesteorien for solsystemet ovenfor?

Answer 100

Oppdagende planetsystem viser mange tilfeller av gassplaneter i baner veldig nær stjernen («varme Jupiter») i motsetning til dannelsesteorien beskrevet over. Målte eksentrisiteter er mye større enn det som typisk sees i solsystemet.

Question 101

Hvorfor er det mange aktive vulkaner på Io, når Månen ikke har noen?

Answer 101

Io er utsatt for mye større tidevannskrefter fra planeten sin enn Månen er. (Io går i bane ganske nær planeten, og Jupiter er svært massiv).

Question 102

Forklar hvorfor vi har årstider på Mars. Det oppgis at Mars rotasjonsakse har en helning på ca. 25 grader, at Mars-banens eksentrisitet er ca. 0.1 og at Mars-året er 1.88 år langt.

Answer 102

Mars har i likhet med jorden årstider på grunn av helningen på rotasjonsaksen. Siden spinn er bevart vil denne alltid peke i samme retning (i løpet av marsåret). Sommer inntreffer i nord når nordpolens spinnakse peker mot solen, og vinter når den peker bort. Motsatt på sørlige halvkulen. To effekter er virksomme: Lengden på dagen/solens høyde og arealfaktoren det vil si hvilket areal sollyset er spredt ut over.

Question 103

Oppgi tre grunner til at det er urealistisk å opprette kolonier på Venus.

Answer 103

1) Gjennomsnittstemperaturen ved overflaten er over 400 grader. 2) Ikke vann i flytende form. 3) Svovelsyreregn som raskt vil ta knekken på både mennesker og utstyr.

Question 104

Hva kalles den viktigste prosessen som produserer energi i solas kjerne?

Answer 104

Proton-proton-kjeden (PP-kjeden).

Question 105

Hvis en måne skulle komme for nær planeten den går rundt, ville den bli revet i filler. Forklar den fysiske årsaken til dette. Nevn et annet fenomen som har samme årsak.

Answer 105

Årsaken er tidevannskrefter. Tyngdekraften er sterkere på den siden av månen som vender inn mot planeten enn på den som vender vekk, og forskjellen blir større jo nærmere månen er planeten. Er den nær nok, innenfor den såkalte Rochegrensen, blir tidevannskreftene sterkere enn kreftene som holder månen sammen. Eksempel på et annet fenomen med samme årsak: Tidevann (flo og fjære) på jorda.

Question 106

Hva er nøytronstjerner og under hvilke omstendigheter kan de oppstå? Hva er typisk masse og radius for en nøytronstjerne? Forklar kort hvorfor noen nøytronstjerner ser ut til å blinke. Hva kalles de da?

Answer 106

Nøytronstjerner er rester av kjernekollaps-supernovaer. De oppstår når den opprinnelige stjernen var mellom 8 og 25 solmasser. En typisk nøytronstjerne har masse som Solen, og radius på noen få km. (Mer enn 3 km, som er Solens Schwartzschild-radius. Innenfor denne radien ville vi fått et sort hull på 1 solmasse). De blinkende nøytronstjernene sender ut stråling fra de magnetiske polene sine og roterer svært raskt. Når strålingen peker mot oss, ser vi et blink. Disse nøytronstjernene kalles pulsarer.

Question 107

Hvorfor har jordskorpa færre meteorkratre enn månens overflate?

Answer 107

Jorda har platetektonikk, og det fører til at jordskorpa hele tiden fornyes. I tillegg bidrar prosesser som erosjon til å viske ut kratre.

Question 108

Hva er gjennomsiktig univers?

Answer 108

Universet ble gjennomsiktig da det ble kaldt nok til at elektroner og atomkjerner gikk sammen til atomer. Før dette hadde strålingen kollidert med frie elektroner. Etter dette opphørte disse kollisjonene, slik at universet ble gjennomsiktig for stråling.

Question 109

Om Titan i stedet gikk i bane rundt Jorden, hvordan ville Titan sett annerledes ut på bildet?

Answer 109

Temperaturen ville vært høyere, og Titan ville ikke hatt atmosfære.

Question 110

Hva menes med et sort legeme?

Answer 110

Et sort legeme reflekterer ingen stråling. All stråling legemet sender ut skyldes legemets egen temperatur. (Du kan se solens stråling reflektert i et speil, men det betyr ikke at speilet har en temperatur på 5 770 K. Speilet er derfor ikke et stort legeme).