Układ słoneczny



Pobieranie 63.76 Kb.
Data08.05.2016
Rozmiar63.76 Kb.
Układ słoneczny

Układ Słoneczny to nasze najbliższe sąsiedztwo w kosmosie. Obejmuje on Słońce, co najmniej dziewięć planet, kilkadziesiąt księżyców oraz niezliczoną rzeszę innych kosmicznych "cudaków" takich jak planetoidy, meteoroidy, komety. Historycznie rzecz ujmując Układ Słoneczny powstał dość dawno ok. 4,5 -5 mld lat temu. Powstawaniu temu przyczyniło się kurczenie ogromnego dysku materii międzygwiezdnej, stanowiącego budulec późniejszych ciał niebieskich. W większości materię tą stanowił wodór i została ona skupiona głównie w Słońcu. Niniejszy wykład zawiera podstawowe informacje na powyższy temat wzbogacone minimalną ilością danych liczbowych. Na końcu publikacji znajduje się zbiorcza tabela przedstawiająca podstawowe dane Układu Słonecznego /dla dociekliwych i wytrwałych/. Zanim rozpoczęta zostanie prezentacja zagadnień należy czytelnika zapoznać z jednym pojęciem tj. Jednostką astronomiczną /AU/. Jest to odległość niezbyt duża jak na kosmiczne warunki i wynosi ok. 150 mln km /czyli jest to średnia odległość Ziemi od Słońca.

        Układ Słoneczny oprócz Słońca składa się przede wszystkim z planet. Jest ich co najmniej dziewięć /tyle odkryto do tej pory/. Planety już w starożytności zostały podzielone na "dolne" i "górne". Obecnie określa się je wewnętrzne i zewnętrzne. Granicą, jak nie trudno się domyśleć, jest Ziemia. Z punktu widzenia budowy geologicznej planety dzielą się na: typu ziemskiego /zawierające duże ilości ciężkich pierwiastków i posiadające stałą powierzchnię/ oraz gazowe /składające się głównie z gazów/.

    

         Rozpoczynając wędrówkę po Układzie Słonecznym należy podać kilka danych dotyczących Słońca. Jest to obiekt średniej wielkości jak na gwiazdę /109 razy większy od Ziemi/. Temperatura na powierzchni ok. 6500° K/ za ciepło na opalanie/.Kula ta składa się z ok. 70% wodoru i ok. 27% helu. Resztę stanowią  inne pierwiastki. W środku Słońca jest znacznie cieplej niż na powierzchni ok. 2mln K. Energia słoneczna powstaje wewnątrz i jest rezultatem reakcji syntezy jądrowej /zamiana wodoru w hel - działa podobnie jak bomba wodorowa/. Proces ten nie zawsze przebiega spokojnie, czasami Słońce posiada podwyższoną aktywność co objawia się plamami. Nie zamieszczam zdjęcia Słońca ponieważ każdy wie jak wygląda.

       W odległości od 0,31 do 0,47 AU od Słońca "opala" się w jego promieniach i to dosłownie Merkury /pierwsza z planet wewnętrznych/.  Masa Merkurego stanowi 10% masy Ziemi .  Temperatura na powierzchni wynosi od 10° K do 700° K. Tak duża rozpiętość jest spowodowana prawie całkowitym brakiem atmosfery. Jego powierzchnia podobnie jak Księżyca pokryta jest kraterami. Merkury widoczny jest z Ziemi "nieuzbrojonym okiem".

 

          Kolejną planetą jest Wenus. Po Słońcu i Księżycu jest to najjaśniejszy obiekt na ziemskim niebie, często bywa nazywana "Jutrzenką". Rozmiarami zbliżona jest do Ziemi, ale na tym kończy się podobieństwo. Temperatura na jej powierzchni wynosi 750 °K. Powierzchnia pokryta jest rozległymi wyżynami. Wenus posiada gęsta atmosferę składającą się głównie z dwutlenku węgla, dwutlenku siarki i azotu. Bardzo ciekawym zjawiskiem jest przejścia tej planety na tle Słońca. W roku 1769 kapitan Cook prowadził wyprawę mającą  oglądać to zjawisko aż na Tahaiti. Najbliższe takie wydarzenie widoczne W Polsce zdarzy  się 8 czerwca 2004r.



       W ten sposób wędrując dotarliśmy do domu czyli na Ziemię. Nie będę dokonywał jej opisu ponieważ jaka jest to każdy wie, a jej wymiary w wolnym czasie sam można określić przyczyniając się tym samym do rozwoju nauki. Nieco tylko wspomną o nieodłącznym towarzyszu kosmicznym Ziemi czyli Księżycu. Oprócz tego, że jest wdzięcznym obiektem westchnień poetów i zakochanych posiada też swoje inne cechy. Jak na satelitę jest dość duży /5 wielkość w Układzie Słonecznym/. Okrąża Ziemię w czasie 27 dni, 7 godzin i 43 minut. Jednocześnie w takim samym czasie obraca się wokół swojej osi. Skutkiem tego z Ziemi można obserwować zawsze tą samą stronę. Odległość Księżyca od Ziemi wynosi 363 297 km. Jego powierzchnia usiana jest niezliczoną ilością kraterów, będących skutkiem uderzania o jego powierzchnie meteorytów. Księżyc to jedyne poza Ziemia miejsce we wszechświecie gdzie postawił swą stopę człowiek /pierwszym był Nile Armstrong z wyprawy Apollo 11/. W wyniku obiegu Księżyca wokół Ziemi Słońce oświetla różne części jego powierzchni i w rezultacie obserwujemy: nów, I kwadrę, pełnię i III kwadrę. Jeśli, któryś z czytelników pożyje dość długo i będzie miał sporo funduszy to może poleci ta na wycieczkę /proszę przysłać mi kartkę/. Na Księżycu można się nieźle zabawić ponieważ przyciąganie jest o sześć razy mniejsze niż na Ziemi i można daleko skakać. Aby wytworzyć miły nastrój obok tekstu zamieszczam zdjęcie Księżyca. Aha byłbym zapomniał na Księżyca przed Armstrongiem był już Polak - Twardowski





         Opuszczając Ziemię przechodzimy w świat planet zewnętrznych. Pierwszą z nich jest Mars. Ta planeta od dawna fascynowała ludzi  głównie z powodu swojego czerwonego koloru, który jest następstwem występowania na powierzchni dużych ilości związków żelaza. Czyli planeta jest zardzewiała. Mars jest mniejszy od Ziemi. Temperatury na powierzchni wynoszą od 130° K do 290° K. Mars posiada dwa osobliwe księżyce: Phobos i Deimos co po grecku oznacza Strach i Groza. I to jest właśnie ciekawe. Ponieważ ich wielkość i jasność są tak małe, że zostały odkryte dopiero w 1877 roku dzięki zastosowaniu teleskopu. Ale ich istnienie nie było tajemnicą dla starożytnych Greków/???!!!/. Na Marsie znajduje się najwyższa gór w Układzie Słonecznym. Jest to wygasły stożek wulkanu o nazwie Olimpus /wysokość 26km- niezłe wyzwanie dla kosmoalpinistów przyszłości/.

         Pomiędzy Marsem, Jowiszem rozciąga się obszar występowania drobnych ciał niebieskich, które zachowaniem na orbitach przypominają planety. Stąd powstała ich nazwa planetoidy. Wielkości planetoid są różne od największej /Ceres, odkrytej przez Piazzi'ego w 1801r./ ok.950km do wielkości drobnych kamyków. Ich powstanie wciąż wzbudza spore kontrowersje wśród naukowców. Istnieją dwa dominujące poglądy na ten temat: albo planetoidy powstały z rozpadu innej małej planety, albo są "kosmicznym gruzem" pozostałym po formowaniu się Układu Słonecznego. Bez względu na teorie ich pochodzenia są one źródłem sporego niepokoju ponieważ obok komet stanowią one potencjalne źródło zagrożenia dla Ziemi, przedstawionego m. in. w filmie "Armagedon". A, że nie jest to tylko fikcja mogą zaświadczyć same dinozaury, które skończyły swoje panowanie na Ziemi ok. 65 mln lat temu właśnie najprawdopodobniej za sprawą kosmicznej kolizji . Ale jak wyliczyli naukowcy taka katastrofa zdarza się średnio raz na kilkadziesiąt milionów lat, więc bez obaw.  



         Następną w kolejności planetą jest Jowisz, który rozpoczyna galerię planetarnych olbrzymów. Jego masa jest o 318 razy większa od masy Ziemi. Ze względu na szubką rotację, planeta posiada wygląd spłaszczonej kuli. Głównymi pierwiastkami budującymi atmosferę Jowisza jest wodór, metan, amoniak i hel. Temperatura atmosfery wynosi od 100° K do 170° K. Najbardziej charakterystycznym obiektem na Jowiszu jest czerwona plama, która w rzeczywistości jest nieustannie szalejącym huraganem. Powierzchnia planety do głębokości 27000  km. składa się z ciekłego wodoru, a poniżej z metalicznego wodoru. Jowisz posiada dość liczną "rodzinę" satelitów /co najmniej 16/. Najsłynniejsze zostały odkryte w 1609 r. przez Galileusza /Io, Europa,Genimedes i Kalisto/ . Są to obiekty posiadające duże rozmiary, z których najciekawszym jest Io, na powierzchni którego odkryto czynne wulkany. Natomiast na Genimedesie zaobserwowano stożki wygasłych prawdopodobnie niedawno wulkanów.



       Następną planetą, która budową i składem chemicznym bardzo przypomina Jowisza jest Saturn. Najbardziej charakterystyczną cechą tej planety jest otaczający go pierścień, który w rzeczywistości jest bardzo cienki i składa się z kosmicznych okruchów. Rozmiarami Saturn niewiele ustępuje tylko Jowiszowi. Planeta otoczona jest przez bardzo dużą liczbę współśrodkowych pierścieni poprzedzielanych przerwami, z których najbardziej znana jest przerwa Cassiniego. Saturn posiada co najmniej 23 naturalne satelity, z których najbardziej  znany jest Tytan. Tytan posiada atmosferę, która podobnie jak ziemska składa się głównie z azotu. Ciśnienie atmosferyczne podobne jest do ziemskiego, tylko niestety temperatura przy powierzchni wynosi 200° C. Jest to największy księżyc w Układzie Słonecznym. 



     Saturn był ostatnią planeta znaną astronomom do czasu skonstruowania lunety. W roku 1781 W. Herschel przypadkowo odkrył następną, którą nazwano Uran. Budowa i składem chemicznym przypomina Dwie poprzednio omawiane planety. Posiada system cienkich pierścieni. Cechą charakterystyczną jest to, że planeta ta obraca się wokół swojej osi, która nachylona jest do prostej prostopadłej do orbity pod kątem 98 st. /czyli niemal na leżąco/. Uran posiada co najmniej 15 księżyców z czego 5 jest dużych /Ariel, Umbriel, Titania, Oberon i Miranda/.



      Kolejną i ostatnią planetą typu jowiszowego jest Neptun, który budową przypomina inne planety tego typu. Powierzchnia planety posiada niską temperaturę /ok. 70° K/ i pokryta jest zestalonymi gazami. Planeta otoczona jest przez słabo widoczne pierścienie. Neptun posiada co najmniej 8 księżyców, z których największe to Tryton i Nereida. planetę odkryto w 1846 roku. a jej orbitę obliczono /Adams/ na podstawie zakłóceń w ruchu Urana.



     Na podstawie obserwacji i obliczeń wykazano, że nie wszystkie zakłócenia w ruch Urana są spowodowane przez Neptuna doprowadziły do obliczenia w roku 1915 przez P. Lowella parametrów orbit następnej planety, którą nazwano Pluton. Po raz pierwszy został on zaobserwowany w roku 1930. Jest to dziwna planeta, nieco budową i rozmiarami przypomina planety typu ziemskiego. Pluton posiada bardzo spłaszczoną orbitę, w związku z czym czasami znajduje się bliżej Słońca niż Neptun. Planeta ma jednego satelitę: Charona, który posiada bardzo dużą średnicę w stosunku do Plutona/1200km/. Pochodzenie Plutona i jego księżyca jest zagadką. Istnieje przypuszczenie, że oba te ciała niebieski były dawniej satelitami Neptuna, które na skutek nie określonych zakłóceń wyrwały się z pola grawitacyjnego planety.

Zgodnie z postanowieniami Międzynarodowej Unii Astronomicznej z dnia 24 sierpnia 2006 roku, Pluton przestał być zaliczany do planet, a został zaliczony do Pasa Kuipera (drobnych planetoid).

 

     Jakie obiekty krążą dalej, poza orbitą Plutona, tego nie wiadomo. Można się jedynie domyślać. Jest dość prawdopodobne, że daleko poza wspomnianą orbitą znajduje się skupisko niezliczonej ilości jąder kometarnych, z których tylko czasami nieliczne zostają wyrwane i przylatują w okolice planet. Taka hipoteza sformułowana została przez Oorta. Dla tego nazywa się to skupisko komet Obłokiem Oorta. Niektóre komety na skutek działania sił grawitacyjnych planet zostały przechwycone i stały się ich satelitami. Inne zmieniły orbity i krążą po bardzo wydłużonych eliptycznych orbitach, pojawiając się co jakiś czas w okolicach Słońca, które topi ich składające się ze zestalonych gazów jądra powodując zjawisko zwane "ogonem kometarnym". Najbardziej znaną kometa jest Kometa Halleya, która uzyskała nazwę od astronoma, który jako pierwszy zauważył jej okresowość. W ostatnich latach można było obserwować dwie dość widowiskowe komety: w roku 1996 i 1997. Komety, które po każdej kolejnej "wizycie" w pobliżu Słońca tracą masę z biegiem czasu rozpadają się tworząc nie mniej widowiskowe meteoroidy. Ciała te okrążają Słońce po orbitach komety, z rozpadu, której powstały. Jeśli Ziemia przecina na swojej orbicie orbitę takich meteoroidów, wówczas powstaje zjawisko deszczu meteorów. W większości są to drobiny nie większe od ziarna piasku i spadając całkowicie się spalają. Niekiedy jakiś większy okaz dotrze do powierzchni Ziemi i staje się meteorytem. Do najbardziej znanych rojów meteorów należą Geminidy, Perseidy, Leonidy, Aqwarydy itp.

     Powyżej zakreślono podstawowe dane i ciekawsze aspekty dotyczące budowy Układu Słonecznego. Dla dociekliwych przedstawiam poniżej zbiorczą tabelkę zawierającą podstawowe dane.          



 

Nazwa

Okres obiegu

Okres obrotu /doby/

Odległość od Słońca lub planety

Średnica /km/

Masa  /masa Ziemi = 1/

Siła ciężkości /na Ziemi  = 1/

Liczba księżyców

AU

mln km

Słońce

xxxxxxx

25-35

xxxxxx

xxxxxx

1392000

332946,0

27,9

xxxxxx

Merkury

88/d/

58,65

0,387

57,9

4837

0,0553

0,38

0

Wenus

224,7/d/

244

0,723

108,1

12104

0,8150

0,9

0

Ziemia

365,26

0,9973

1,00

149,5

12756

1,00

1,00

1

Mars

687/d/

1,026

1,524

227,8

6794

0,1074

0,38

2

Jowisz

11,86/r/

0,41

5,203

778

142800

317,89

2,53

16

Saturn

29,46/r/

0,427

9,539

1427

120000

95,17

1,07

23

Uran

84,01/r/

0,45

19,18

2869

50800

14,56

0,92

15

Neptun

164,8/r/

0,67

30,06

4497

48600

17,239

1,19

8

Pluton

247,7/r/

6,39

39,44

5900

3000?

0,0026?

0,06?

1

Księżyc

27,322/d/

xxxxxxxx

xxxxxxx

0,384

3476

xxxxxxxx

xxxxxxxx

xxxxxx

Io

1,769/d/

xxxxxxxx

xxxxxxx

0,422

3630

xxxxxxxx

xxxxxxxx

xxxxxx

Europa

3,551/d/

xxxxxxxx

xxxxxxx

0,671

3140

xxxxxxxx

xxxxxxxx

xxxxxx

Ganimedes

7,155/d/

xxxxxxxx

xxxxxxx

1,070

5260

xxxxxxxx

xxxxxxxx

xxxxxx

Callisto

16,689

xxxxxxxx

xxxxxxx

1,885

4800

xxxxxxxx

xxxxxxxx

xxxxxx

Tytan

15,95/d/

xxxxxxxx

xxxxxxx

1,221

5550

xxxxxxxx

xxxxxxxx

xxxxxx

Miranda

1,414/d/

xxxxxxxx

xxxxxxx

0,130

ok. 300

xxxxxxxx

xxxxxxxx

xxxxxx

Charon

6,387

xxxxxxxx

xxxxxxx

0,020

ok. 1300

xxxxxxxx

xxxxxxxx

xxxxxx

 

źródło: K. Włodarczyk: Przewodnik po gwiezdnym niebie. WSiT, Warszawa , J. M. Kreiner: Astronomia z astrofizyką. PWN, Warszawa 1988r., publikacje internetowe.



       mgr Stefan Wosiek




©absta.pl 2019
wyślij wiadomość

    Strona główna