Układ Słoneczny
advertisement
Układ Słoneczny Katarzyna Bartczak kl.Ie Nasz Układ Słoneczny znajduje się w odległości ok. 30 000 lat świetlnych od centrum naszej galaktyki nazywanej Drogą Mleczną, w jej ramieniu zwanym ramieniem Oriona. Droga Mleczna jest jedną ze 125 miliardów galaktyk dostrzeżonych przez kosmiczny teleskop Hubble. Znajduje się w środku tego wycinka Wszechświata, który możemy zaobserwować. Dalszy obraz stanowi rozgrzany gaz, ślad Wielkiego Wybuchu. Z pewnością jednak nie zobaczymy nigdy całego Wszechświata, gdyż na to nie pozwala czterowymiarowa budowa tego wycinka przestrzeni. Struktura Układu Słonecznego W centrum Układu Słonecznego znajduje się gwiazda średniej masy, czyli Słońce. Między Marsem a Jowisz znajduje się pas planetoid. Wszystkie planety krążą po eliptycznych orbitach wokół Słońca praktycznie w jednej płaszczyźnie. Jedynie Pluton ma orbitę mocno nachyloną w stosunku do innych. Jest ona też przesunięta tak, że zdarzają się okresy, gdy Pluton znajduje się bliżej Słońca niż Neptun. Z tego też względu Pluton jest raczej obiektem z pasa Kuipera niż planetą. Słońce Słońce to gwiazda centralna Układu Słonecznego, wokół której krąży Ziemia oraz inne planety. Słońce jest najjaśniejszym obiektem niebie na Słońce jest gwiazdą ciągu głównego, o typie widmowym G2, co oznacza, że jest nieco większa i bardziej gorąca od przeciętnej, ale znacznie mniejsza niż największy z czerwonych. Gwiazda klasy G2 żyje około 10 miliardów lat w ciągu głównym, a wiek Słońca to około 5 miliardów lat, co ustalono przy pomocy nukleoksomochronologii. MERKURY jest pierwszą według oddalenia od Słońca planetą Układu Słonecznego. Jest on stosunkowo niewielki, gdyż jego promień wynosi zaledwie 2439 km, a co za tym idzie masa jego stanowi zaledwie 5,6% masy Ziemi. Pod względem długości promienia zajmuje on zatem przedostatnie miejsce w Układzie Słonecznym. Mniejszy od niego jest już tylko Pluton. Merkury krąży w odległości 57,91 mln kilometrów od Słońca, a więc mniej więcej w połowie drogi między Ziemią a Słońcem. Obieg wokół Słońca po orbicie zajmuje mu około 88 dni. Natomiast obrót wokół własnej osi zajmuje mu 58,7 dnia (merkuriańska doba). Wynika więc z tego, że doba na Merkurym trwa aż 2/3 roku. Spowodowane jest to prawdopodobnie mocnym oddziaływaniem grawitacyjnym Słońca, które ma zapewne wpływ na zwolnienie ruchu wirowego. Wynikiem tak wolnej rotacji Merkurego jest to, że każde miejsce na tej planecie jest nieprzerwanie, przez trzy miesiące oświetlone światłem słonecznym, co doprowadza do osiągnięcia temperatury nawet 430°C na oświetlonej części planety. W tym samym czasie natomiast na nieoświetlonej części planety temperatura spada nawet do – 170C Wenus - druga planeta Układu Słonecznego, nazywana także: Hesperos, Jutrzenka, Gwiazda Poranna, Gwiazda Wieczorna. Nie posiada naturalnych satelitów, jest skalnym globem osnutym gęstymi chmurami, które odbijają większość światła słonecznego, w wyniku czego Wenus jest najjaśniejszym po Słońcu i Księżycu ciałem niebieskim na niebie. Żółtawy kolor chmur atmosfery pochodzi od kwasu siarkowego. Ziemia - trzecia w kolejności (licząc od Słońca) i piątą co do wielkości planeta Układu Słonecznego Wokół Ziemi krąży jeden naturalny satelita - Księżyc, dwa księżyce połowe (księżyce Kordylewskiego) i znaczna liczba Sztucznych satelitó. Uformowała się około 4,57 miliarda lat temu. Ziemia ma właściwą masę i grawitację dla utrzymania atmosfery, która chroni przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym. Oddalenie od Słońca jest właściwe dla utr odpowiedniej temperatury. Uważa się, że czynniki sprzyjały powstaniu życia na naszej planecie. Jest największą z Planet skalistych w Układzie Słonecznym, a także jedynym znanym miejscem występowania życia. Dominującym gatunkiem na Ziemi jest człowiek (Homo sapiens sapiens) •Powierzchnia całkowita: 510.072 milionów km2 •Powierzchnia lądowa: 148.94 milionów km2 (29.2% powierzchni całkowitej) •Powierzchnia wodna: 361.132 milionów km2 (70.8% powierzchni całkowitej) Mars - czwarta według oddalenia od Słońca planeta Układu Słonecznego. Nazwa planety pochodzi od imienia rzymskiego boga wojny - Marsa. Zawdzięcza ją swej barwie, która przy obserwacji wydaje się być rdzawo-czerwona i kojarzyła się starożytnym z pożogą wojenną. Postrzegany odcień wynika stąd, że powierzchnia planety jest pokryta tlenkami żelaza. Mars posiada dwa niewielkie księżyce o nieregularnych kształtach - Phobosa i Deimosa - prawdopodobnie są to dwie astreoidy przechwycone przez pole grawitacyjne plane Przypuszcza się, że mogło na niej kiedyś powstać życie, jednak obecnie nie ma na to solidnych dowodów. Zestawienie Marsa i Ziemi w identycznej skali Mars od wieków fascynował ludzi wszystkich kultur, głównie z powodu niespotykanej czerwonej barwy i szybkiego ruchu pozornego na niebie. Jest planetą o połowę mniejszą od Ziemi, zaś jego powierzchnia i masa stanowią odpowiednio tylko 1/5 i 1/10 ziemskiej. Doba na Marsie trwa niewiele więcej niż ziemska - liczy 24 godziny, 36 minut i 35 sekund. Natomiast rok marsjański jest prawie dwa razy dłuższy od ziemskiego - ma 687 dni. Z racji swojej odległości od Słońca (w takiej samej jednostce czasu na powierzchnię Marsa pada tylko 40% energii słonecznej, która dociera do Ziemi), ale także braku dużych zbiorników wodnych i gęstej atmosfery temperatura powierzchni Marsa ulega dużym wahaniom - w dzień sięga niemal 30°C, natomiast w nocy spada do -90°C (na biegunach nawet do -130°C). Phobos (też: Fobos) (gr. strach) to większy i bliższy z dwóch Księżyców Marsa. Jest to w całym Układzie Słonecznym satelita naturalny położony najbliżej planety, wokół której krąży. Deimos (gr. trwoga) to mniejszy i dalszy z dwóch księżyców Marsa.Wraz z drugim księżycem Marsa, Phobosem, został odkryty przez amerykańskiego astronoma Asapha Halla. Dokładny czas odkrycia to 12 sierpnia 1877 o godzinie 7:48 UTC. Deimos jest prawdopodobnie dawną planetoidą, która w stronę Marsa została skierowana przez pole grawitacyjne Jowisza. Podobnie jak większość ciał o małych rozmiarach, Deimos jest silnie niesferyczny i ma wymiary 15 × 12 × 10 km. Deimos składa się ze skał bogatych w węgiel (podobnie jak planetoidy typu C - chondryty węglowe) i lodu. Jego powierzchnia jest pokryta kraterami, ale jednocześnie jest gładsza niż u Phobosa z powodu wypełnienia kraterów regolitem. Mars widziany z Deimosa jest 1000 razy większy (ze średnicą kątową 33°) i 400 razy jaśniejszy niż Księżyc w pełni, Deimos widziany z Marsa ma śednicę kątową nie większą niż 2,5' i gołym okiem jest nieodróżnialny od gwiazdy. Jego maksymalna jasność widziana z Marsa jest mniej więcej taka, jak Wenus widzianej z Ziemi. Ponieważ okres obiegu Deimosa wynoszący około 30,5 godziny, prawie pokrywa się z długością marsjańskiej doby (24,5 godziny), dla obserwatora znajdującego się na równiku między wschodem i zachodem tego księżyca mija 2,7 dnia. Z powodu niewielkiej odległości Deimosa od Marsa i niewielkiego nachylenia jego orbity nie można go obserwować z okolic okołobiegunowych planety (z szerokości większej niż 82,7°). Dwa kratery na Deimosie upamiętniają pisarzy, którzy wspominają o "dwóch księżycach Marsa" przed ich odkryciem. Są to kratery Swift (od nazwiska Jonathana Swifta) i Voltaire (od przydomka Woltera). Jowisz jest piątą w kolejności oddalenia od Słońca i największą planetą Układu Słonecznego Posiada wiele księżyców (co najmniej 63) oraz pierścienie. Jowisz wraz z Saturnem, Uranem i Neptunem to planety gazowe, czasem nazywane również planetami jowiszowymi Jowisz jest najszybciej obracającą się planetą w Układzie Słonecznym, co powoduje duże spłaszczenie planety, łatwe do zaobserwowania przez teleskop. Powierzchnia planety jest pokryta kilkoma warstwami chmur układających się w charakterystyczne pasy widoczne z Ziemi. Najbardziej znanym szczegółem jego powierzchni jest Wielka Czarna Plama, będąca wirem o średnicy większym niż średnica Ziemi. Pierścienie Jowisza otacza słabo widoczny system pierścieni złożonych z cząsteczek pyłu prawdopodobnie wyrwanych przez meteoryty z księżyców planety. Główny pierścień, w odległości ok. 1,7-1,8 promieni planety od jej centrum składa się z cząsteczek pyłu pochodzących z księżyców Adrasea i Metis. W kierunku Jowisza przechodzi on w rozrzedzone halo w kształcie torusa. Dwa kolejne pierścienie, położone na zewnątrz od pierścienia głównego, składają się na tzw. pierścień ażurowy, który powstał z pyłu z księżyców Thebe i Amalthei. Najbardziej zewnętrzny pierścień jest niezwykle słaby i odległy i okrąża Jowisza w kierunku przeciwnym do pozostałych. Jego pochodzenie nie jest pewne, ale mógł on powstać z przechwyconego pyłu międzyplanetarnego. Io - pierwszy z czterech galileuszowychksiężycy Jowisza, odkryty został 7 stycznia 1610 r. przez Galileusza. Io jest najbardziej aktywnym wulkanicznie ciałem w całym Układzie Słonecznym - jego powierzchnia usiana jest czynnymi wulkanami, z których wyrzucane są różne związki mineralne, głównie związki siarki, co nadaje powierzchni Io wygląd pizzy. Aktywność wulkaniczna Io jest spowodowana elipsoidalnym kształtem orbity i przyciąganiem Jowisza gdy Io znajduje sie bliżej Jowisza, jest silniej przez niego przyciągany, co powoduje wybrzuszanie się księżyca w pobliżu jego równika (zjawisko pyłowe - analogiczne do pływów morskich na Ziemi). Poddawany nieustannemu działaniu sił pływowych, Io "kipi" w środku, czego skutkiem jest aktywność wulkaniczna. Materia wyrzucana z wulkanow na Io tworzy torus plkazmy wokół Jowisza. Kallisto to czwarty z czterech galileuszowych księżyców Jowisza, odkryty w xvii wieku. Kallisto składa się z mieszaniny lodu i materiału skalnego, nie posiada wyraźnego skalistego jądra. Jego powierzchnia usiana jest licznymi kraterami, a pod nią znajduje się warstwa lodu. Księżyc badała w latach 90.dwudziestego wieku sonda Galileo. Europa to drugi z tzw. Galileuszowych księżyców Jowisza. Została odkryta stycznia1610 r. przez Galileusza przy pomocy skonstruowanej przez niego lunety. Europa posiada skaliste jądro i pokrytą lodem powierzchnię, pod ktorą być może kryje sie wielki ocean. Zdjęcia przesłane przez sondy Galileo i Voyager ukazują popękaną lodową powierzchnię, przypominająca struktury znane na Ziemi: rozlegle pęknięcia sugerujące istnienie ciekłej wody lub tzw. ciepłego lodu pod warstwą lodu powierzchniowego. Ganimedes w astronomii to trzeci z czterech galileuszowych ksieżyców Jowisza, odkryty w XVII wieku przez Galileusza. Ganimedes jest największym księżycem w całym Układzie Słonecznym, większy nawet od Merkurego. Posiada skaliste jądro, które prawdopodobnie jest źródłem pola magnetycznego księżyca. Saturn jest szóstą planetą Układu Słonecznego, posiada wiele księżyców, oraz największe ze wszystkich planet pierścienie. Saturn jest planetą gazową o najmniejszą gęstość ze wszystkich planet zewnętrznych. Saturn bardzo ładnie prezentuje się przez niewielki amatorski teleskop o średnicy rzędu 100mm. Przy bardzo dobrej pogodzie można dostrzec przerwę Cassiniego znajdująca się w jego pierścieniach. Pierścienie Saturna są już widoczne przy niewielkim powiększeniu 40x. Uran posiada bardzo cienkie i słabo widoczne pierścienie, których bezpośrednio nie da się zobaczyć z Ziemi. Jednak zostały odkryte własne przez ziemski teleskop 11 marca 1977 roku. Miało wtedy miejsce zakrycie jasnej gwiazdy przez Urana. Nieoczekiwane zmiany jasności podczas zbliżania się i oddalania gwiazdy od planety pozwoliły wnioskować, że Uran ma pierścienie. Fakt ten został potwierdzony przez sondę Voyager 2, ktora sfotografowała je bezpośrednio. Ariel - jeden z największych księżyców Urana, odkryty 24 października 1851 przez Williama Lassella. Został odkryty dokładnie w tym samym czasie co Umbriel. Belinda jest księżycem Urana. Nazwa pochodzi od imienia bohaterki sztuki Alexandra Pope’a — Pukiel włosów ucięty. Nie wiadomo o nim praktycznie nic, oprócz danych orbity i rozmiaru. Został odkryty ze zdjęć zrobionych przez sondę Voyager2 13 stycznia 1986 r., otrzymał tymczasowe oznaczenie S/1986 U 5. Jest także oznaczany jako Uran XIV. Istnieje również paronimiczną planetoidą o nazwie 654. Miranda - najmniejszy i najbardziej tajemniczy z głównych satelitów Urana. Jego powierzchnia nosi ślady bardzo burzliwej historii tego księżyca, ukazując zdumiewające Formacje geologiczne. Podejrzewa się, że Miranda uczestniczyła kiedyś z kolizją kosmiczną z innym ciałem niebieskim. Oberon - jest najbardziej zewnętrznym satelitą z głównych księżyców Urana. Został odkryty 11 stycznia 1787 przez Williama Hershela. Tytania - największy z dwudziestu siedmiu znanych księżycy Urana (stan w 2005). Średnica 1610 km, na powierzchni widoczne liczne kratery uderzeniowe. Tytania obiega Urana w czasie 8,7 doby w odległości 436 300 km od planetymacierzystej. Po raz pierwszy zaobserwowano ją w 1787 roku. Nazwa księżyca zaczerpnięta została z twórczości Shakespeare’a. Umbriel - jest księżycem Urana odkrytym 24 października 1851 roku przez Williama Lassellego. Satelita został odkryty w tym samym czasie co księżyc Ariel. Neptun – ósma planetą Układu Słonecznego. Posiada 13 odkrytych księżyców, spośród których największy jest Tryton. Posiada również 4 pierścienie. Jeden z nich zauważył miłośnik astronomii Lassell (odkrywca Trytina). Obserwacje tego pierścienia potwierdzili też inni obserwatorzy lecz z nieznanych do dziś przyczyn przestał on być widoczny już w następnym roku. Istnienie pierścieni potwierdziła dopiero sonda Voyager2, po 143 latach. Planeta ta zaliczana jest do czterech "planet olbrzymów" (Jowisz,Saturn,Uran, Neptun), o których zwykło się mówić "gazowe". Przypuszcza się, że pod bardzo grubą zewnętrzną warstwą gazów atmosferycznych znajduje się skaliste jądro. W atmosferze Neptuna sonda Voyager 2 zaobserwowała twór podobny do Wielkiej Czerwonej Plamy na Jowiszu. Jest to najprawdopodobniej gigantyczny wir atmosferyczny. Na Neptunie wieją najszybsze w Układzie Słonecznym wiatry, ich prędkość dochodzi do 2000 km/h. Czynione są spekulacje, że w gęstych atmosferach Neptuna i Urana mogą tworzyć się diamenty. Triton (gr. Τρίτων) - jest największym księżycemNeptuna, odkrytym przez Williama Lassella 10 października 1846 roku, zaledwie 17 dni po odkryciu samej planety. Jest siódmym księżyc Neptuna licząc od powierzchni planety macierzystej. Tryton porusza się po prawie kołowej orbicie o promieniu 354 000 km (tj. niewiele mniejszej, niż promień orbity Ksieżyca wokół Ziemi). Tryton porusza się ruchem wstecznym wobec kierunku obrotu planety - nachylenie tej orbity do płaszczyzny równika Neptuna wynosi 157°. Wysnuwa się na podstawie tej jego cechy przypuszczenie, że Tryton został przechwycony przez Neptuna już po ukształtowaniu się samej planety. Gęstość Trytona wynosi średnio ok. 2,07 g/cm³, zatem prawdopodobnie składa się w 30% z wody (w postaci lodu) i w 70% z materiału skalnego. Na powierzchni Trytona panują najniższe temperatury ze wszystkich zaobserwowanych na powierzchni ciał Układu Słonecznego: temperatura w okolicach południowego bieguna tego księżyca wynosi ok. -236°C. Pluton - odkryty 18 lutego 1930 r. przez amerykańskiego astronoma Clyde’a Tombaugh’a obiekt, zwany dziś jedynie ze względów historycznych planetą Układu Słonecznego. Jego orbita jest silnie ekscentryczna – mimośród 0,2488 oznacza, że peryhelium Plutona leży około 1,66 razy bliżej Słońca, niż aphelium. To sprawia, że okresowo (np. w latach 1979-1999) Pluton przebywa bliżej Słońca niż Neptun. Stąd popularny pogląd, że orbity tych planet przecinają się. Przekonanie to jest jednak błędne, gdyż opiera się na wyobrażeniu ruchu obu ciał w jednej płaszczyźnie. W rzeczywistości orbita Plutona jest nachylona do eliptyki pod kątem ponad 17°, zaś orbita Neptuna – poniżej 2°, wobec czego orbity te mijają się w przestrzeni. Pluton ma jeden księżyc - Charon. Tworzą razem układ podwójnie synchroniczny, tzn. nie tylko Charon do Plutona, ale i Pluton do Charona zwraca się zawsze tą samą stroną. Obiegają ruchem wstecznym środek masy układu znajdujący się ponad powierzchnią Plutona. Powierzchnia Plutona pokryta jest metanowym lodem, w związku z czym jego albedojest wyjątkowo wysokie jak na obiekt skalisty. Wyjątkowo duże, jak na obiekt niekometarny, jest także nachylenie orbity do ekliptyki. Pluton należy do szerszej grupy obiektów transnentunowych zwanych Plutonkami. Z astronomicznego punku widzenia Pluton nie jest planetą. Droga Mleczna - to galaktyka spiralna, w której znajduje się m.in. nasz Układ Słoneczny. Droga Mleczna inaczej nazywana jest Galaktyką. Zawiera około 200 miliardów gwiazd i posiada średnicę 100.000 lat świetlnych. Na niebie widziana jako jasna "smuga" przecinająca niebo. Taki wygląd spowodowany jest faktem, że oglądamy dysk galaktyki z wnętrza, jako że Układ Słoneczny znajduje się w pobliżu płaszczyzny dysku galaktyki. Droga mleczna świeci najjaśniej w okolicy gwiazdozbioru Strzelca, w którym to kierunku znajduje się centrum Galaktyki. Pas Drogi Mlecznej sięga na północy do gwiazdozbioru Cassionei a na południu do gwiazdozbioru Krzyża Południa. Odzwierciedla to silne nachylenie płaszczyzny równika galaktycznego do płaszczyzny równika. Płaszczyzna Galaktyki jest także silnie nachylona do płaszczyzny ekliptyki czyli orbity Ziemskiej. Starożytni wierzyli, że Droga Mleczna powstała z kropel rozlanego mleka, którym Hera karmiła Heraklesa. Księżyc to jedyny naturalny satelita Ziemi Ze względu na fakt, że okres obiegu księżyca wokół Ziemi jest równy jego okresowi obrotu wokół własnej osi (27d7h43m), z Ziemi widoczna jest tylko jedna połowa tarczy Księżyca. Dokładniej widoczne jest nieco więcej niż 50% powierzchni dzięki zjawisku libracji. Zdjęcie obok pokazuje część „odwrotnej strony” Księżyca - nigdy nie widocznej z Ziemi, z bardzo dużym kraterem uderzeniowym którego kręgi zajmują duży procent powierzchni odwrotnej strony. Księżyc pisane z dużej litery jest nazwą własną ziemskiego Księżyca, księżyc pisane z małej litery odnosi się do wszystkich ciał niebieskich obiegających planety. Pierwszym wytworem ludzkich rąk, jaki pojawił się na Księżycu, była radziecka bezzałogowa sonda kosmiczna Luna2. Rozbiła się ona 14września 1959 o 21:02:24 czasu uniwersalnego (zulu). Pierwszy człowiek stanął na Księżycu 20 lipca 1969. Był nim dowódca załogi misji Apollo11 – Neil Armstrong, który wypowiedział historyczne słowa: „Mały krok dla człowieka, wielki krok dla ludzkości”. Ostatnim człowiekiem, który dotąd stanął na powierzchni naturalnego satelity Ziemi był Eugene Cernan, który był członkiem misji Apollo17 w roku 1972. THE END
