Slajd 1

NARODZINY I ZMIERZCH

WSZECHŚWIATA

GALAKTYKA

UKŁAD SŁONECZNY

PRAWA KEPLERA

Saturn

Uran

Neptun

Jowisz

Mars

Ziemia

Merkury

Słońce

Wenus

SŁOWNIK

AUTORZY

KONIEC

Gwiazdy nie są rozrzucone

w przestrzeni przypadkowo. Gromadzą się w

wielkich, wirujących gwiezdnych wyspach -

galaktykach. Wszystkie gwiazdy ziemskiego nieba

należą do naszej rodzimej galaktyki, którą

nazywamy Drogą Mleczną lub po prostu

Galaktyką. Jest ona jedną z około 100 bilionów

galaktyk naszego Wszechświata. Każda

z galaktyk zawiera bilony gwiazd. Większość

galaktyk wiedzie stosunkowo spokojny żywot,

świecąc jednostajnie. Jednakże niektóre

przejawiają godną uwagi aktywność. Wypływa z

nich miliony razy więcej energii niż z normalnych

galaktyk, przeważnie w postaci fal radiowych.

GALAKTYKA

To galaktyka, w której znajduje się nasz Układ

Słoneczny.

Jest to zwyczajna galaktyka spiralna, złożona z

centralnego jądra, z którego odchodzą ramiona.

Droga Mleczna ma średnicę 100 000 lat

świetlnych, a w zgrubieniu centralnym mierzy 15

000 lat świetlnych. Jest zapełniona ogromną liczbą

gwiazd:

od 200 do 400 miliardów. Jedną z tych gwiazd jest

Słońce, znajdujące się w jednym

z ramion spiralnych, 30 000 lat świetlnych od

centrum galaktyki. Droga Mleczna wiruje powoli:

aby wykonać pełen obrót wokół środka galaktyki,

Słońce potrzebuje

250 milionów lat. Oglądana gołym okiem, nasza

galaktyka przypomina szerokie jasne pasmo, które

przecina nieboskłon. Starożytni Grecy wierzyli, że

Droga Mleczna powstała z kropel rozlanego mleka,

którym Hera karmiła Heraklesa.

DROGA MLECZNA

Układ Słoneczny to układ planetarny
Słońca. Składa się, zaczynając od środka,
z następujących obiektów:

• Słońca;

• 4 skalistych planet (Merkurego, Wenus, Ziemi i Marsa oraz ich

księżyców)

• pasa planetoid;

• 4 gazowych planet (Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna oraz ich

księżyców);

• różnych niewielkich obiektów leżących poza orbitą Neptuna, np.:
-obiektów pasa Kuipera, w tym między innymi Plutona, do niedawna

zaliczanego do

planet (obecnie jest on traktowany jako planeta karłowata);
-obiektów należących do dysku rozproszonego takich jak miedzy innymi

Sedna o nietypowych zaburzonych orbitach;

-obłoku Oorta (umowna granica Układu Słonecznego).

UKŁAD

SŁONECZNY

Prawami Keplera nazywamy trzy prawa

astronomiczne, odkryte przez Jana Keplera

i opisujące ruch planet wokół Słońca.

Kepler sformułował je w oparciu o dane

obserwacyjne, pozostawione przez Tychona

Brache, nadwornego astronoma cesarza

Rudolfa II. Wynikało z nich jednoznacznie, że

planety nie krążą wokół Słońca po okręgach,

jak przyjmował Kopernik. Wierząc jednak w

zasadniczą słuszność teorii Polaka, Kepler

poszukiwał innej nieskomplikowanej krzywej,

po której odbywa się ruch planet – kilka lat

wytrwałych obliczeń

i poszukiwań prowadzonych metodą prób i

błędów (Kepler rozpoczął współpracę z

Brachem w roku 1600) doprowadziło go do

wniosku, że odpowiednią krzywą jest elipsa.

Rezultaty swe opublikował

w roku 1609 w dziele Astronomia nova ...

(Nowa astronomia... – pełny tytuł księgi jest

znacznie dłuższy). Po kolejnych kilku latach

uzupełnił je trzecim prawem, opublikowanym

w roku 1619 w Harmonice Mundi (Harmonia

świata).

PRAWA KEPLERA

Planety poruszają się po

orbitach eliptycznych,

przy czym Słońce

znajduje się w jednym z

ognisk elipsy.

PRAWO

KEPLERA

Podczas obiegu orbitalnego planety

wokół Słońca jej promień wodzący -

łączący planetę ze Słońcem - zakreśla

jednakowe pola

w jednakowych odstępach czasu.

Innymi słowy, prędkość polowa

planety jest stałą. Wynika stąd, że w

peryhelium (w pobliżu Słońca),

planeta porusza się szybciej niż

w aphelium (daleko od Słońca).

PRAWO

KEPLERA

Ilorazy kwadratów okresów

obiegów planet wokół Słońca

(T) i sześcianów ich średnich

odległości od Słońca (d) są

takie same dla wszystkich

planet Układu Słonecznego.

III

PRAWO

KEPLERA

Prawa Keplera można wyprowadzić z

prawa grawitacji (jedyna siła, działająca

na planetę to siła przyciągania

grawitacyjnego Słońca).

Centralny punkt

w Układzie Słonecznym. Jest gwiazdą,

a więc składa się z wodoru i helu. Na

skutek reakcji jądrowych uwalniana

jest energia, która dociera do Ziemi.

Na atmosferę Słońca składają się:

fotosfera, chemosfera, korona

słoneczna. Na powierzchni Słońca

można zaobserwować ciemne wirujące

plamy gazu - "Plamy słoneczne",

jaki i rozbłyski słoneczne.

Słońce będzie świecić przez kolejne

6 miliardów lat do wyczerpania się

wodoru. Wtedy stanie się czerwonym

olbrzymem aż w końcu przemieni się

w małą, gorącą gwiazdę zwaną białym

karłem.

SŁOŃCE

Średnica:

1 392 000 km

Czas obrotu dookoła własnej osi (w dniach

ziemskich):

Temperatura na powierzchni:

5500ºC

Temperatura jądra:

15 500 000ºC

25 na
równiku

Merkury - licząc od Słońca, pierwsza planeta Układu

Słonecznego. Była znana już

w starożytności, choć jest najtrudniejsza do obserwacji

spośród wszystkich planet widocznych gołym okiem. Jako

planeta wewnętrzna znajduje się dla ziemskiego obserwatora

zawsze bardzo blisko Słońca. Stąd Merkurego dojrzeć można

jedynie tuż przed wschodem lub tuż po zachodzie Słońca.

Merkury jest najmniejszą planetą Układu Słonecznego, Ma

atmosferę bardzo rozrzedzoną. Na 1 cm2 powierzchni

Merkurego jest co najwyżej 0,3% tej ilości gazu, jaka się

znajduje na 1 cm2 powierzchni Ziemi. Stwierdzono obecność

w atmosferze dwutlenku węgla i wodoru. Na powierzchni

planety znajduje się duża ilość kraterów powstałych w skutek

deszczy meteorytów. Pod względem właściwości fizycznych

Merkury jest podobny do Księżyca.

MERKURY

Odkrywca: nieznany

Data odkrycia: znany w starożytności

Odległość od Słońca: 58mln km

Średnica: 4875 km

Czas obiegu wokół Słońca (w dniach ziemskich): 88

Czas obrotu dookoła własnej osi (w dniach

ziemskich):

58,65

Średnia temperatura: -147ºC do 427ºC

Liczba księżyców: 0

Liczba pierścieni: 0

Porównanie rozmiarów Merkurego i

Ziemi

Merkury z
bliska

Mimo że Ziemia i Wenus są tak bliskimi

sąsiadami to jednak drastycznie różnią się

między sobą. Jest skalnym globem

osnutym gęstymi chmurami, które

odbijają większość światła słonecznego.

Żółtawy kolor chmur atmosfery pochodzi

od kwasu siarkowego. Atmosfera zawiera

dużą ilość dwutlenku węgla, i jej ciśnienie

jest 90-krotnie wyższe niż ziemskie. Takie

warunki nie pozwalają na powstanie

jakiegokolwiek żywego organizmu.

WENUS

Druga według oddalenia od Słońca planeta

Układu Słonecznego. Wenus jest trzecim pod

względem jasności ciałem niebieskim po Słońcu

i Księżycu widocznym na niebie. Ponieważ

obserwacje tej planety są możliwe tylko

wieczorem i rano, nazywana jest także:

Jutrzenką, Gwiazdą Poranną lub Gwiazdą

Wieczorną. Znak Wenus oznacza płeć kobiety.

Jej nazwa wzięła się od rzymskiej bogini miłości,

Wenus.

Odkrywca: nieznany

Data odkrycia: znana w starożytności

Odległość od Słońca: 108 mln km

Średnica: 12 104 km

Czas obiegu wokół Słońca (w dniach ziemskich): 224,7

Czas obrotu dookoła własnej osi (w dniach

ziemskich):

243,02

Średnia temperatura: 470ºC

Liczba księżyców: 0

Liczba pierścieni: 0

Porównanie rozmiarów Wenus i Ziemi

Powierzchnia Wenus

Ziemia - trzecia planeta od Słońca oglądana z kosmosu wygląda jak

Błękitna Planeta. Uformowała się około 4,57 miliarda lat temu.

Jedyna planeta w Układzie Słonecznym, na której powstało życie.

71% powierzchni planety zajmuje woda, reszta to kontynenty.

Gdy Ziemia powstawała była bardzo gorąca. Skały ulegały

stopieniu, żelazo i nikiel spłynęły do środka tworząc jądro.

Lżejsze materiały wypłynęły i rozdzieliły się tworząc warstwę

pośrednią - płaszcz - i zewnętrzną - skorupę. Jądro jest płynną

cieczą natomiast skorupa wystygła i rozłamała się na kilka

części zwane płytami. Cienkie płyty leża pod oceanami, grube

utrzymują kontynenty. Przed atakami różnych meteorytów

Ziemię chroni atmosfera, która składa się z azotu i tlenu. Gdy

jakieś meteoryty wpadają w atmosferę ulegają prawie

całkowitemu spaleniu. Czasem jednak niewielkie ilości

szczątków spadają na Ziemię.

Wokół Ziemi krąży jeden naturalny satelita - Księżyc oraz

prawdopodobnie dwa księżyce pyłowe (księżyce

Kordylewskiego) i znaczna liczba sztucznych satelitów.

Odległość od Słońca:

150mln km

Średnica:

12 756 km

Czas obiegu wokół Słońca (w dniach

ziemskich):

365,26

Czas obrotu dookoła własnej osi (w dniach

ziemskich):

23 godz. 56 min.

Średnia temperatura:

-17ºC

Liczba księżyców:

Liczba pierścieni:

"Czerwona Planeta" – 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.

Jest pod paroma względami podobna do Ziemi. Na biegunach

znajdują się lodowe czapy, posiada atmosferę a jej obrót

dookoła własnej osi jest bliski ziemskiemu.

Lecz poza tym nic więcej nie łączy te dwie planety ze sobą.

Na Marsie nie występuje woda w stanie ciekłym oraz brak tu

tlenu. Atmosfera jest znacznie bardziej rozrzedzona niż

ziemska, składa się głównie z dwutlenku węgla. Swój

czerwony kolor zawdzięcza skałom, które są bogate w żelazo.

Podczas wolnego procesu rdzewienia zostawiają rudy pył,

który jest roznoszony przez

silne

wiatry

(zawieje pyłowe). Posiada też dwa księżyce: Fobos i Deimos.

MARS

Odkrywca:

nieznany

Data odkrycia:

znany w
starożytności

Odległość od Słońca:

228 mln km

Średnica:

6780 km

Czas obiegu wokół Słońca (w dniach

ziemskich):

686,98

Czas obrotu dookoła własnej osi (w dniach

ziemskich):

24 godz. 37 min

Średnia temperatura:

-59ºC

Liczba księżyców:

Liczba pierścieni:

Porównanie rozmiarów Marsa i Ziemi

Powierzchnia Marsa

Planeta olbrzym największa planeta Układu

Słonecznego, piąta wg oddalenia od Słońca. Jest

ogromną kulą gazu. Nie posiada stałego lądu. Górne

warstwy składają się z gazów, niżej wodór i hel

bardziej przypominają ciecz. Jeszcze głębiej wodór

podobny jest do płynnego metalu. Jądro Jowisza

składa się z niewielkiej, skalnej części, trzy razy

gorętszej od powierzchni Słońca. Powierzchnia

Jowisza składa się

z jasnych i ciemnych pasów. Jasne odpowiadają za

obszary wznoszenia się gazów, ciemne za ich

opadania. Atmosfera usiana jest ogromną ilością

zawirowań i cyklonów. Największa i najsłynniejsza z

nich to "czerwona plama", która jest długa na 32 tys.

km i szeroka na 13 km. Jowisz posiada 16 księżyców.

Największe z nich to Io, Europa, Ganimedes i Kallisto.

JOWISZ

Odkrywca:

nieznany

Data odkrycia:

znany w
starożytności

Odległość od Słońca:

778 mln km

Średnica:

142984

Czas obiegu wokół Słońca (w dniach

ziemskich):

11,86 lat

Czas obrotu dookoła własnej osi (w dniach

ziemskich):

9 godz. 55 min.

Średnia temperatura:

-147ºC do 427ºC

Liczba księżyców:

Liczba pierścieni:

Porównanie rozmiarów Jowisza i

Ziemi

Wielka Czerwona
Plama

Kolejna z Planet Olbrzymów. Szósta w kolejności od Słońca planeta

Układu Słonecznego, druga pod względem wielkości, ostatnia ze

znanych już

w starożytności

Budowa Saturna przypomina budowę Jowisza i Urana:

najprawdopodobniej stałe jądro otoczone jest przez rozległą

atmosferę zbudowaną z wodoru, helu, metanu i amoniaku. Jest

najlżejszą planetą w Układzie. Saturn ma trzy charakterystyczne

pierścienie wokół siebie, które z kolei składają się z tysięcy

mniejszych pierścieni. Oprócz nich są jeszcze kilka mniejszych, ale

tylko te trzy można łatwo zobaczyć z Ziemi. Pierścienie to wirujące

wokół planety różne drobne skały i kawałki lodu. Saturn posiada

18 księżyców. Największy z nich to Tytan. Tytan jest większy od

Merkurego i jest jedynym księżycem w Układzie Słonecznym, który

posiada gęstą atmosferę.

SATURN

Odkrywca:

nieznany

Data odkrycia:

VIIIw. p.n.e.

Odległość od Słońca:

1,432 miliarda km

Średnica:

120 533 km

Czas obiegu wokół Słońca (w dniach

ziemskich):

29,46 lat

Czas obrotu dookoła własnej osi (w dniach

ziemskich):

10 godz. 39 min.

Średnia temperatura:

-139ºC

Liczba księżyców:

Liczba pierścieni:

Olbrzymia burza w atmosferze

Saturna

Porównanie rozmiarów Saturna i

Ziemi

Siódma w kolejności od

Słońca planeta Układu

Słonecznego.

Jest trzecią największą i

czwartą najmasywniejszą

planetą naszego systemu.

Należy do grupy gazowych

olbrzymów. Nazwa planety

pochodzi

od greckiego boga Uranosa.

Stanowi

to wyjątek, gdyż wszystkie

pozostałe planety noszą

imiona bóstw rzymskich.

Uran jest koloru

niebieskiego. Większość

Urana stanowi wodór i hel.

Nie ma stałej powierzchni.

URAN

Odkrywca:

William Herschel

Data odkrycia:

13 marca 1781

Odległość od Słońca:

2,871 miliarda km

Średnica:

51 118 km

Czas obiegu wokół Słońca (w dniach

ziemskich):

84,01 lat

Czas obrotu dookoła własnej osi (w dniach

ziemskich):

17 godz. 14 min.

Średnia temperatura:

-197ºC

Liczba księżyców:

Liczba pierścieni:

Uran z bliska

Porównanie rozmiarów Uranu i

Ziemi

Ósma planeta Układu

Słonecznego. Zalicza się do

planet gazowych, zwanych

gazowymi olbrzymami. Nazwa

tej planety pochodzi od

rzymskiego boga – władcy

mórz – Neptuna.

Podobnie jak Uran jest kulą

wodoru, helu i metanu. Panują

tu ogromne sztormy.

Ciemna Plama to jeden z nich.

Swój niebieski kolor

zawdzięcza metanowi w

gazowej powierzchni planety,

które barwi ją na taki właśnie

kolor. Posiada 13 odkrytych

księżyców, spośród których

największy jest Tryton.

NEPTUN

Odkrywca:

Urbain Le Verrier
John Couch Adams
Johann Gottfried Galle

Data odkrycia:

23 września 1846

Odległość od Słońca:

4,498 miliarda km

Średnica:

49 528 km

Czas obiegu wokół Słońca (w dniach

ziemskich):

164,8 lat

Czas obrotu dookoła własnej osi (w dniach

ziemskich):

16 godz. 7 min.

Średnia temperatura:

-201ºC

Liczba księżyców:

Liczba pierścieni:

Porównanie rozmiarów Neptuna i

Ziemi

Plama

Neptun

JEDNOSTKA ASTRONOMICZNA (skrót j.a.)

Pozaukładowa jednostka odległości używana głównie do wyrażania

dystansu w obrębie Układu Słonecznego, równa w przybliżeniu

średniej odległości Ziemi od Słońca.

1 jednostka astronomiczna = 1,496· 1011 m.

Przykładowe odległości wyrażone w jednostkach astronomicznych:

odległość Jowisza od Słońca - 5,2 j.a.

odległość Księżyca od Ziemi - 0,0026 j.a.

1 rok świetlny = 63241 j.a.

SŁOWNIK

ROK ŚWIETLNY

Astronomiczna jednostka długości równa odległości, jaką

przebywa światło w próżni w ciągu jednego roku

zwrotnikowego, rok świetlny równy jest 9,4605×1012km =

6,3281×104 AU.

Np. odległość od Ziemi do gwiazdy Alfa Centaur wynosi 4,34

roku świetlnego, oznacza to, że wiązka światła z gwiazdy

dociera do Ziemi w czasie 4,34 roku przebywając

w tym czasie drogę 41,06·1012 km.

PLANETA

Ciało niebieskie o masie wystarczającej na to, aby pod

wpływem własnej grawitacji przyjęło mniej więcej kulisty

kształt oraz obiegające gwiazdę centralną, samo natomiast nie

będące gwiazdą lub księżycem, świecąca światłem odbitym.

Dodatkowo w pobliżu planety nie może znajdować się inny

duży obiekt.

W odróżnieniu od gwiazd, W Układzie Słonecznym znanych

jest osiem planet, poza tym odkryto ponad 200 planet

pozasłonecznych.

GWIAZDA

Ciało niebieskie będące skupiskiem związanej grawitacyjnie

materii,

w której zachodzą reakcje syntezy jądrowej. Wyzwolona w

nich energia jest emitowana w postaci promieniowania

elektromagnetycznego, a w szczególności pod postacią

światła widzialnego. Gwiazdy mają kształt zbliżony do kuli,

zbudowane są głównie z wodoru i helu.

NATURALNY SATELITA (księżyc)

Ciało niebieskie pochodzenia naturalnego, obiegające planetę

(lub planetoidę).

Ściśle rzecz biorąc planeta i jej księżyce krążą wokół wspólnego

środka masy. Tradycyjnie tylko największy obiekt z takiego

układu jest nazywany planetą,

lecz w przypadku planety i księżyca o zbliżonych rozmiarach

mówi się czasem

o planetach podwójnych.

PLANETOIDA

Ciało niebieskie o małych rozmiarach - od kilku metrów do czasem

ponad 1000 km, obiegające gwiazdę centralną (w Układzie

Słonecznym - Słońce), posiadające stałą powierzchnię skalną lub

lodową, bardzo często – przede wszystkim w przypadku asteroid

mniejszych i mało masywnych – o nieregularnym kształcie, często

noszącym znamiona kolizji z innymi podobnymi obiektami.

Obecnie znanych jest ok. 220 tysięcy planetoid, których większość

porusza się po orbitach nieznacznie nachylonych do ekliptyki,

pomiędzy trajektoriami Marsa

i Jowisza – w tzw. głównym pasie planetoid oraz w pasie Kuipera i

obłoku Oorta.

W przypadku tych dwóch ostatnich grup nachylenie do ekliptyki

może być znaczne.

Trudno oszacować całkowitą liczbę występujących w Układzie

Słonecznym planetoid, jest ona zapewne zbliżona do wielu

milionów

KOMETA

Małe ciało niebieskie poruszające się w układzie planetarnym,

które na krótko pojawia się w pobliżu gwiazdy centralnej (np.

Słońca). Słoneczne ciepło powoduje,

że wokół komety powstaje koma, czyli gazowa otoczka. W

przestrzeń kosmiczną jądro komety wyrzuca materię,

tworzącą dwa warkocze kometarne – gazowy i pyłowy,

skierowane pod różnymi kątami. Gazowy warkocz komety jest

zawsze zwrócony

w kierunku przeciwnym do gwiazdy, co spowodowane jest

oddziaływaniem wiatru słonecznego, który "wieje" zawsze od

gwiazdy. Pyłowy warkocz składa się z drobin zbyt masywnych,

by wiatr słoneczny mógł znacząco zmienić kierunek ich ruchu.

Kometa wykazuje aktywność, kiedy przebywa w pobliżu gwiazdy,

a potem znika

w odległych rejonach układu planetarnego, gdzie przyjmuje

postać zamarzniętej kuli skalno-lodowej. Jądro komety

zbudowane jest z mieszaniny pyłów i drobnych odłamków

skalno-lodowych, składających się z lodu wodnego,

zestalonego dwutlenku węgla, amoniaku i metanu.

OBŁOK OORTA

Dysk składający się z

lodu, pyłu, gazów i

planetoid

obiegających Słońce

w odległości od 300

do 100 000 AU. Jest

to odległość

odpowiadająca 1000-

krotnemu dystansowi

między Słońcem

a Plutonem lub ok. 1

rokowi świetlnemu

Podobnie jak pas Kuipera, obłok Oorta jest pozostałością po

formowaniu się Układu Słonecznego. Pochodzą z niego komety,

a według niektórych teorii może pojawić się

z niego zagrożenie dla Ziemi i innych planet.

Obłok Oorta uznawany jest za skraj Układu Słonecznego. Zaraz

za nim zaczyna się przestrzeń międzygwiezdna.

Document Outline