Układ Słoneczny i obiekty kosmiczne we Wszechświecie-najważniejsze pojęcia i omówienie

Jednostki astronomiczne:
· Jednostka astronomiczna (j.a albo a.u ) - średnia odległość między Ziemią a Słońcem.

1 jednostka astronomiczna (j.a) = 150 000 000 km = 1,5*108 km = 1,496*1011 m

· Rok świetlny – to odległość jaką w ciągu roku pokonuje światło.

Prędkość światła to c= 300 000 km/s
Rok świetlny (km) = 9,46*1015 m = 60 000 j.a

· Parsek ( pc) – odległość, z której odcinek równy jednostce astronomicznej ma rozmiar kątowy jednej sekundy.

1 parsek (pc) = 3,26 l.ś = 3*1013 km = 3*1016 m = 200 000 j.a

Planety układu słonecznego

Merkury

· Planeta skalna, pokryta licznymi kraterami.
· Jego atmosfera składa się w większej części z helu, pozostała cześć to neon, argon i ksenon.
· Temperatura w dzień dochodzi do 430 stopni celsjusza, a nocą spada do 170 stopni.
· Obieg wokół Słońca po orbicie zajmuje mu ok.88 dni. Natomiast obrót wokół własnej osi zajmuje mu 58,7 dnia. 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.
· Średnia odległość tej planety od słońca wynosi 57,9*106 km.
· Krąży po orbicie z prędkością 47,37 km/s/
· Jego średnica wynosi 4878 km.
· Nie ma naturalnego satelity

Wenus

· Na powierzchni tej planety panuje temperatura 470 stopni celsjusza, prawie niezależnie od pory dnia i nocy.
· Atmosfera w warstwie przypowierzchniowej składa się ona z CO2 (97%) oraz niewielkich ilości tlenu , CO, azotu i pary wodnej. Na wysokości od 49-69 km rozciąga się gęsta warstwa chmur złożonych z kropelek 70-procentowego kwasu siarkowego.
· Kwaśne chmury otaczające Wenus tak dobrze odbijają światło, że jest ona 2 najjaśniejszym obiektem na naszym niebem ( pierwszy to księżyc)
· Wiruje w przeciwnym kierunku do ziemi.
· Nie posiada naturalnego satelity.
· Znajduje się w odległości 108*106 km od Słońca.
· Obiega słońce w 0,62 roku, a wokół własnej osi obraca się przez 243 doby.

Ziemia

· Największa z 4 tzw. Planet wewnętrznych.
· Diametralnie różni się od innych planet układy warunkami, jakie panują na jej powierzchni.
· Znajduje się średnio 150*106 km od słońca i krąży po orbicie ze średnią prędkością 29,78 km/s.
· Trwająca od 4,5 miliarda lat ewolucja Ziemi zachodzi nadal, zarówno w sposób naturalny, jak i w wyniku działań człowieka.
· Atmosfera jest bogata w azot i tlen, składa się również w CO2 , pary wodnej i argonu.
· Posiada 1 księżyc, który na skutek wielu zderzeń z meteorytami posiada tzw. Morza bardzo dobrze widoczne nawet gołym okiem.

Mars

· Atmosfera marsa w dolnej warstwie składa się z CO2 (95%), azotu (2-3%), argonu (1-2%), tlenu w postaci cząsteczkowej (0,3%) oraz niewielkiej ilości pary wodnej. Na wysokości ok. 150 km dominującym składnikiem atmosfery Marsa jest tlen atomowy. Powyżej 300 km gromadzi się wodór.
· Doba marsjańska trwa 25h, a rok 687 dni.
· Średnia odległość od słońca wynosi 228*106km, a średnia prędkość poruszania się po orbicie wynosi 24,08 km/s.
· Występują tu chmury, wulkany, wąwozy, góry, pustynie i wykazujące sezonową zmienność, białe czapy polarne. Powierzchnię Marsa pokrywają odłamki skał oraz czerwonawy pył (stąd określenie: Czerwona Planeta).
· Gigantyczna czarna blizna na tarczy Marsa to kanion 4 razy głębszy i 10 razy dłuższy niż Wielki Kanion w Kolorado. Ponad dnem doliny wznoszą się ściany o wysokości 6 km.
· Jego naturalnymi satelitami są Fobos i Deimos

Jowisz

· Piąta planeta od Słońca, jest pierwszą z czterech gazowych planet-olbrzymów.
· Ma największe rozmiary i masę wśród planet Układu Słonecznego: jego objętość jest 1300 razy większa od objętości Ziemi, a masa przewyższa dwuipółkrotnie łączną masę pozostałych planet.
· Jowisz otoczony jest bardzo gęstą atmosferą, w której skład wchodzi wodór, hel, metan, para wodna, amoniak i etan.
· Jest położony średnio 778*106 km od słońca i porusza się po orbicie średnio 13,06 km/s.
· Jowisza otacza słabo widoczny system pierścieni złożonych z cząsteczek pyłu prawdopodobnie wyrwanych przez meteoryty z księżyców planety.
· Nad biegunami Jowisza unosi się zorza, a między chmurami przelatują błyskawice 10 000 razy silniejsze od Ziemskich, tworzące jasne owale.
· Najsłynniejszym zjawiskiem na tarczy Jowisza jest Wielka Czerwona Plama – olbrzymi cyklon swym zasięgiem obejmujący obszar o średnicy 25 000 km. Nie wiadomo, w jaki sposób powstała.
· Dzień na Jowiszu trwa około 10 godzin, a rok – 12 lat.
· Do tej pory odnaleziono 63 naturalne satelity tej planety.

Saturn

· Podobnie jak Jowisz ma ok.60 naturalnych satelitów, z czego najbardziej znanym jest Tytan – jako jedyny posiada atmosferę.
· Atmosfera Jowisza składa się z wodoru (88%), helu (11%), metanu, amoniaku, acetylenu i etanu. Wieją tam potężne wiatry, których prędkość oszacowano na 1700 km/h.
· Pierścienie tej planety to miliony małych cząstek lodu i skał, łączących się we wstęgi w zależności od gęstości. Po raz pierwszy zaobserwował je Galileusz w 1610. Wyróżniono około 10000 pierścieni o łącznej średnicy 250000 km.
· Porusza się on po orbicie ze średnią prędkością 9,65 km/s i leży średnio 1426*106 km od słońca.
· Dzień na Saturnie trwa 10 godzin i 39 minut. Natomiast rok trwa tam 29,5 ziemskich lat.
Ciekawostka:

Co około 14-15 lat ustawiają się one pod takim kątem, że obserwując Saturna z Ziemi nie możemy ich dojrzeć.

Uran
· Uran posiada 27 znanych księżyców. Prawie wszystkie krążą po wyjątkowo okrągłych i regularnych orbitach.
· Porusza się po orbicie ze średnią prędkością 6,81 km/s i leży średnio 2868*106 km od słońca.
· Atmosfera tej planety zawiera metan, hel, wodór, amoniak, Etan i Acetylen.
· kąt nachylenia osi Uranu wynosi prawie 90° co oznacza, że planeta sprawia wrażenie jakby się "toczyła" po swojej orbicie.
· Uran posiada bardzo cienkie i słabo widoczne pierścienie, których bezpośrednio nie da się zobaczyć z Ziemi.
· Na dzień dzisiejszy znamy 27 księżyców Uranu

Neptun

· Najdalsza planeta od słońca w układzie słonecznym – znajduje się średnio 4494*106 km od słońca.
· Za błękitną barwę tej planety odpowiada metan znajdujący się w atmosferze planety. W jej skład wchodzi także wodór, hel, amoniak, etan i acetylen.
· W jego gęstej atmosferze wieją najsilniejsze w całym Systemie Słonecznym wiatry, których prędkość dochodzi do 2500 km/h. Jest to wynik niewielkiej ilości energii docierającej do Neptuna ze Słońca, co skutkuje słabymi turbulencjami w atmosferze i pozwala uzyskiwać tak duże prędkości wiatru.
· Podobnie jak Saturn, Uran i Jowisz, również Neptun posiada system pierścieni. Nie tworzą one jednak zamkniętego okręgu, są kolistymi łukami.
· Kraży po orbicie ze średnią prędkością 5,44 km/s.
· Posiada 13 naturalnych satelitów.
· Dzień na tej planecie trwa 16 h i 7 min. Rok trwa 165 lat.

Pluton

· NIE JEST PLANETĄ – ZOSTAŁ WYKLUCZONY Z PLANET UKŁADU (uznano, że jest za mały by być planetą) i nazwano go planetoidem .
· Posiada 3 księżyce , największym jest Charon.
· Rok na Plutonie trwa 248,1 lat ziemskich a dzień 6 dni 9 godzin 17 minut 36 sekund.


Pas Kuipera - zbiór drobnych ciał niebieskich krążących poza orbitą Neptuna. Krąży w nim co najmniej 70000 obiektów o średnicy powyżej 100 km


Obłok Oorta to gigantyczna "bańka" bardzo rzadkiej materii, daleko od Słońca, poza pasem Kuipera, zawierająca miliardy komet. Rozciąga się między około 20 000 a 150 000 j.a. od Słońca.Może zawierać miliardy jąder kometarnych i być źródłem większości komet, które pojawiają się w centralnych rejonach Układu Słonecznego.

Droga Mleczna – galaktyka spiralna z poprzeczką, w której znajduje się m.in. nasz Układ Słoneczny.

Lokalna Grupa Galaktyk – zalicza się do niej ok. 25 galaktyk, w tym Mgławicę Andromedy i Drogę Mleczną.
Supergromada – zgrupowanie setek lub tysięcy grup i gromad galaktyk. Supergromady są jednymi z największych znanych struktur we Wszechświecie. Istnienie supergromad wskazuje na to, że galaktyki są rozłożone we Wszechświecie nierównomiernie, nawet w dużych skalach. Większość z nich łączy się w grupy i gromady, przy czym grupy zawierają do 50 galaktyk, a gromady do kilku tysięcy. Te grupy i gromady, a także dodatkowe odizolowane galaktyki, tworzą razem większe struktury zwane właśnie supergromadami.

Meteoroidy - drobne okruchy skalne poruszające się po orbitach wokół Słońca. Meteoroidy mają zwykle masę od 10-9 kg do 103 kg (choć najczęściej nie przekracza ona 10-6 kg). Wpadające w atmosferę Ziemi meteoroidy wywołują zjawiska meteorów. Te z meteoroidów, które dotrą do powierzchni ziemi określamy nazwą meteorytów. Mogą one stanowić potencjalne zagrożenie dla satelitów.

Kometa – małe ciało niebieskie poruszające się w układzie planetarnym, które na krótko pojawia się w pobliżu gwiazdy centralnej.

Pulsar jest rodzajem gwiazdy neutronowej wyróżniającym się tym, że wysyła w regularnych niewielkich odstępach czasu impulsy promieniowania elektromagnetycznego (najczęściej promieniowanie radiowe).

Czarna dziura – obiekt astronomiczny, który tak silnie oddziałuje grawitacyjnie na swoje otoczenie, że nawet światło nie może uciec z jego powierzchni (prędkość ucieczki jest większa od prędkości światła). Powstają wtedy, gdy gigantyczne gwiazdy umierając ,,zapadają się w sobie” podczas kurczenia się przed wybuchem.
Teoria Wielkiego Wybuchu
Zanim powstał wszechświat nie istniało prawie nic, cały kosmos powstał podczas Wielkiego Wybuchu (ang. Big Bang). Według powszechnych teorii, przed Wielkim Wybuchem nie było nawet czasu, przestrzeni ani grawitacji. Wszystko skupione było w obiekcie o nieskończenie małych rozmiarach. Kiedy około 15 miliardów lat temu doszło do Wielkiego Wybuchu, cała materia i energia kosmosu skoncentrowała się w obszarze znacznie mniejszym od grosza. Ta nieskończenie gorąca i gęsta drobina zaczęła się rozszerzać i stygnąć. Pierwszymi oddzielnymi okruchami materii, jakie pojawiły się w bardzo młodym Wszechświecie, były drobne cząstki elementarne - cegiełki, z których zbudowane są wszystkie substancje. Cząstki te wkrótce zaczęły się ze sobą łączyć, tworząc atomy dwóch najlżejszych pierwiastków: wodoru i helu. Chociaż Wszechświat wciąć się rozszerzał i rozszerza się nadal, oba pierwiastki zebrały się w olbrzymie obłoki gazowe, z których ostatecznie powstały galaktyki, a w nich narodziły się pierwsze gwiazdy.