Układ słoneczny

Ziemia jako cząsteczka Wszechswiata

Wszechświat to niezmierzona przestrzeń, którą przenika energia w najprzeróżniejszych postaciach oraz wypelnia materia, tworzaca zbiorowiska różnej wielkości -od najdrobniejszych cząstek elementarnych po ogromne galaktyki. Wszystko to nieustannie zmienia sie w czasie, zgodnie z prawami przyrody. W zestawieniu z tym ogromem przestrzeni i czasu nasza planeta jest drobnym okruchem materii, a życie człowieka na Ziemi krótkim epizodem, nie mającym wpływu na losy Wszechświata. Na nocnym niebie najłatwiej jest rozpoznać gwiazdy, które wysyłają ogromne ilości energii, w tym również świetlnej, dzięki reakcjom jądrowym zachodzących w ich wnętrzach. Gwiazdy różnia się rozmiarami. Średnice gwiazd olbrzymich liczą po kilkaset średnic Słońca, natomiast wśród gwiazd karłowatych występują ciała niebieskie o wielkosci zblizonej do Ziemi. Wszystkie gwiazdy oprócz słońca nawet przez największe teleskopy widoczne są jako świetliste punkty, choć o różnej jasności. Wynika to z ogromnych do nich odległości. Na pezykład najbliższa gwiazda poza słońcem, Proxima w gwiazdozbiorze Centaura, znajduje się w odległości 4,3 roku świetlnego od Ziemi.
Gwiazdy oraz pyły i gazy międzygwiezdne tworzą wielkie zbiorowiska materii zwane galaktykami. W jednej galaktyce mogą znajdować się setki miliardów gwiazd. Galaktyki tworza gromady złożone z wielu tysięcy galaktyk i supergromady składające się z wielu gromad. Za pomoca największych teleskopów możemy obserwowa miliony galaktyk podobnych do naszej. Słońce również należy do takiego zgrupowania kilkuset miliardow gwiazd. Nazywa się je Galaktyka pisana wielka literą. Jej druga nazwa to Droga Mleczna, ponieważ w pogodną bezksiężycową noc widzimy ją na niebie w postaci szerokiej, nieforemnej wstęgi, opasującej calą sferę niebieska niczym smuga rozlanego mleka. Układ drogi mlecznej jest galaktyką spiralną. Ma kształt olbrzymiego spłaszczonego dysku, z wyrazną centralna wypukłościoł, w ktorej znajduje się jądro. Domyślamy się, że w jadrze galaktyki znajduje się ogromna masa, która ściśnięta do niwielkiej ojętości mogła utworzyć tzw. czarną dziurę. Grubość dysku w porównaniu z jego średnicą jest bardzo mala. Proporcje te można przyrównać do płyty kompaktowej. W takiej skali centralna wypukłość Galaktyki byłaby wielkosci orzecha włoskiego.

Kształt i budowa Układu Słonecznego

Do czasów Mikołaja Kopernika ludzie błednie wyobrażali sobie wzajemne usytuowanie Ziemi oraz innych ciał niebieskich. Przeważała głeboka wiara w bezruch Ziemi i jej uprzywilejowane,centralne położenie we Wszechswiecie. Wynikiem długoletnich badań astronomicznych Mikołaja Kopernika było epokowe dzieło pod tytułem "o obrotach sfer niebieskich". Zostalo ono w prawdzie ukończone w 1530 roku, jednak drukiem ukazało sie dopiero w roku smierci autora 1543r. Kopernik przedstawił w nim swoją teorię heliocentyczną, według której Słońce znajduje sie w srodku układu planetarnego, a Ziemia i inne planety obiegają je. Od tego czasu wiemy, że wokół Słonca krążą, utrzymywane silami jego przyciagania: planety, planetoidy, komety, a także drobny pył i gazy, czyli materia miedzyplanetarna. Wszystkie te ciała wraz ze Słońcem tworzą Układ Słoneczny. W Układzie Słonecznym wyróżnia sie tradycyjnie dziewięć planet. Pieć z nich znano juz w starożytności i nadano im wówczas nazwy od imion mitycznych bogow: Merkury, Wenus, Mars, Jowisz i Saturn(Ziemi nie uważano wtedy za planetę). W 1781 roku odkryto Urana, w 1856 roku Neptuna, a w 1930 roku, po wieloletnich poszukiwaniach dziewiątą planetę, Plutona.

Księżyc - naturalny satelita Ziemi

Ziemia jest pierwszą planetą, licząc od Słońca, wokół której kraży naturalny satelita. Jest nim Księżyc. Ma on kształt zbliżony do kuli o średnicy 3 476 km, co stanowi nieco ponad 1/4 średnicy Ziemi. Jego masa jest 81 razy mniejsza od masy Ziemi. Ksieżyc oddalony jest od Ziemi średnio o 384 400 km. Okres obiegu Ksieżyca wokół Ziemi nazywamy miesiącem gwiazdowym. Trwa on 27 dni 7 godzin i 44 minuty. Wygląd tarczy Księżyca na sferze niebieskiej nieustannie się zmienia. Zjawisko to nosi nazwę faz Księżyca i było ono niegdyś podstawą konstrukcji kalendarza Ksieżycowego, którego pozostałoscią jest podział czasu na tygodnie. Podczas ruchu obiegowego Księżyca wokół Ziemi zmienia się jego oświetlenie przez Słońce. Z tego powodu zmienia się wygląd tarczy Księżyca widocznej z Ziemi. W pełni tarcza Księżyca prezentuje się najbardziej okazale. Jego strona zwrocona ku Ziemi jest wtedy w całości oświetlona. W nowiu tarcza Księżyca jest nieoświetlona i przez to niewidoczna. W pierwszej i ostatniej kwadrze widoczna jest tylko połowa tarczy Księżyca. Podczas ruchu obiegowego Księżyca wokół Ziemi oraz Ziemi wokół Słońca zdarza się, ze wszystkie te ciała niebieskie znajdują się na jednej lini. Obserwuje się wtedy zjawisko zaćmienia, czyli częściowego lub całkowitego zasłonięcia jednego z ciał. Kiedy Księżyc znajdzie się na lini miedzy Ziemią i Słońcem, wtedy dochodzi do zasłonięcia tarczy słonecznej i zaćmienia Słońca. Z kolei jeśli na linii między Słońcem i Księżycem znajdzie się Ziemia, jej cień może pojawić się na tarczy Księżyca, powodując jego zaćmienie.

Kształt i wymiary Ziemi

W starożytności wyobrażano sobie, że Ziemia ma kształt płaskiego krążka, otoczonego wielkim oceanem. Panowało przekonanie, że Ziemia musi być płaska, ponieważ w przeciwnym wypadku ludzie spadliby z niej tak, jak ze stromego stoku góry lub ze stropu. Jednak już w VI w. p.n.e. Pitagoras oraz jego uczniowie uważali, ze Ziemia jest kulą. Racjonalne argumenty przemawiające za kulistością Ziemi zebrał Arystoteles.Wyjaśniał on między innymi, że Ziemia ma powierzchnię wypukłą. Posłużył się przykładem statków. W miarę oddalania się od obserwatora wydaje się, że "toną" one powoli w wodzie morskiej, chowając się za choryzontem. Oznacza to, że wypukła powierzchnia morza stopniowo zasłania coraz to wyższe części statku. Arystoteles zauważył też, że cień Ziemi widoczny na tarczy Księżyca podczas jego zaćmienia jest zawsze kolisty, a taki cień może rzucać kulą. Arystoteles dowodził, że powierzchnia Ziemi, która jest w każdym miejscu prostopadła do pionu, musi być idealną powierzchnią kuli. Jednak Izaak Newton, angielski fizyk i matematyk żyjący w XVII i XVIII w. doszedł do wniosku, że skoro Ziemia obraca się wokoł swej osi, pod wpływem siły odśrodkowej musi być spłaszczona, czyli zbliżona kształtem do elipsoidy.