Ziemia jest jedną z wielu ciał niebieskich w Układzie Słonecznym i jedną z 8 oficjalnie uznawanych planet. To właśnie Słońce i odpowiednie położenie Ziemi względem niego sprawia, że na naszej planecie – zwanej błękitną – istnieją odpowiednie warunki do rozwoju życia biologicznego.
Spis tematów (kliknij, aby przejść do wyboru tematów)
Ruchy Ziemi
I Ziemia w Układzie Słonecznym
1. Wszechświat i Układ Słoneczny
Obszar kosmosu w którym się znajdujemy i który stale odkrywamy, jest nazwany Wszechświatem. Nasza wiedza na jego temat jest relatywnie niewielka, ponieważ ludzie nie odkryli jeszcze technologii, która pozwalałaby na swobodne i szybkie podróżowanie w kosmosie. Jedynie obserwacje, które prowadzimy z Ziemi, m.in. za pomocą teleskopów, pozwalają nam uzyskać pewną wiedzę na temat Wszechświata.
Wszechświat na podstawie zdjęć teleskopu Hubble’a – widoczne m.in. galaktyki
Źródło: https://s8.tvp.pl/images2/8/3/2/uid_832c658fc0e7a9af5fcf722e609947071557233057386_width_907_play_0_pos_0_gs_0_height_515.jpg
Nie wiemy w jaki sposób powstał Wszechświat. Obecnie za najbardziej prawdopodobną uchodzi tzw. Teoria Wielkiego Wybuchu. Zgodnie z jej założeniami, na początku istniała doskonale gęsta „osobliwość”, która „wybuchła” i zaczęła rozrzucać w kosmosie materię. Dowodem na tą teorię ma być nieustanne rozszerzanie się Wszechświata – co udało nam się zaobserwować i potwierdzić. Wielki Wybuch miał mieć miejsce około 14 miliardów lat temu. Nie wiadomo czy i co było przed nim.
Podstawową jednostką budująca Wszechświat są galaktyki, czyli wielkie zbiorowiska układów planetarnych z gwiazdami. Szacuje się, że cały Widzialny Wszechświat może być zbudowany z 300 tryliardów gwiazd składających się na 350 miliardów dużych galaktyk, a w każdej z nich znajdują się niezliczone gwiazdy i krążące wokół nich planety. Daje to pewne wyobrażenie o ogromie Wszechświata. Również i my żyjemy w jednej z galaktyk, która nazwana została Drogą Mleczną. Nazwa ta pochodzi z Mitologii Greckiej i nawiązuje do białego pasa Światła widocznego z Ziemi.
Droga Mleczna – nasza Galaktyka (widziana z Ziemi, a więc „od środka”)
Źródło: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/43/ESO-VLT-Laser-phot-33a-07.jpg/1920px-ESO-VLT-Laser-phot-33a-07.jpg
W naszej galaktyce może znajdować się od 100 do 400 miliardów gwiazd. Jedną z nich jest Słońce czyli najważniejsza gwiazda dla Ziemi. Charakterystyczną cechą we Wszechświecie jest spowodowane grawitacją krążenie jednych obiektów wobec innych. I tak np. Słońce obraca się wokół centrum Drogi Mlecznej, ale wokół Słońca krążą planety. Z kolei wokół nich pojawiają się czasami księżyce. Same galaktyki również znajdują się w ruchu wokół zagadkowych kosmicznych włókien. Nie tylko Słońce, ale też inne gwiazdy okrążane są przez różne ciała niebieskie, w tym głównie planety. Gwiazda wraz z okrążającymi ją ciałami niebieskimi tworzy Układ planetarny. Taki układ, w którym znajduje się Ziemia to Układ Słoneczny. Nie do końca znamy sposób jego powstania. Teoria zakłada, że około 4,6 mld lat p.n.e. dzięki zagęszczaniu obłoku pyłu – chmury gazowej złożonej z wodoru i helu oraz pyłu kosmicznego doszło do powstania protogwiazdy. Dalsze kurczenie się doprowadziło do uformowania Słońca i innych ciał niebieskich (w tym Ziemi). Planety ukształtowały się w czasie około 100 mln lat, w wyniku stopniowego łączenia pyłu i gazów.
Artystyczna wizja powstania Układu Słonecznego
Źródło: https://i.ytimg.com/vi/u5QG2I0gbKY/maxresdefault.jpg
2. Ciała niebieskie w Układzie Słonecznym
Przed zapoznaniem się ze szczegółowymi obiektami w Układzie Słonecznym, warto najpierw poznać ogólną wiedzę o obiektach, które można w nim spotkać. Występują tu liczne obiekty. Najważniejszym z nich jest oczywiście Słońce, czyli gwiazda naszego układu planetarnego. Gwiazdy to gorące gazowe kule zbudowane głównie z wodoru i helu. Przemiany chemiczne wewnątrz gwiazd powodują emisję promieniowania elektromagnetycznego, które widzimy jako światło. Gwiazdy świecą więc własnym światłem i jest to dla nich najbardziej wyróżniająca cecha. Na niebie nocą można dostrzec nieskończenie wiele gwiazd, które z Ziemi obserwujemy jedynie jako jasne plamy. W rzeczywistości to ogromne obiekty, ale są od nas tak daleko, że ledwo je dostrzegamy.
Gwiazdy w kosmosie obserwowane za pomocą teleskopu Huble’a
Źródło: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/62/Starsinthesky.jpg/1920px-Starsinthesky.jpg
Drugim podstawowym ciałem niebieskim jest planeta. Jest to ciało niebieskie, które samo nie emituje żadnego światła, ale może świecić światłem odbitym (np. emitowanym przez sąsiadującą z nią gwiazdę) – tak jak robią to planety w Układzie Słonecznym. Oprócz tego cechuje je prawie kulisty kształt i zazwyczaj krążą wokół gwiazdy. Mogą mieć rozmaitą budowę – skalistą lub gazową. Obiektem podobnym do planety, ale mniejszym jest planeta karłowata. Różni się ona od planety nie tylko rozmiarem, ale też siłą oddziaływania na otoczenie. Podczas gdy planety zdołały oczyścić swoją orbitę (tor ruchu wokół gwiazdy) z innych obiektów np. kosmicznych odłamków, nie udało się to planetom karłowatym, które ciągle się z czymś zderzają (są zbyt małe, by skutecznie „staranować” wszystkie przeszkody).
Artystyczne porównanie wielkości planet w Układzie Słonecznym
Źródło: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cf/Planet_collage_to_scale.jpg/1024px-Planet_collage_to_scale.jpg
Oprócz gwiazd i planet, istotna rolę odgrywają księżyce. Są to naturalne satelity, czyli kuliste ciała niebieskie krążące wokół planet i planet karłowatych. Świecą one – podobnie jak planety – światłem odbitym. Najczęściej są to ciała znacznie mniejsze od planet, które okrążają. Księżyce mogą być pozostałością wirującego dysku, z którego powstała ich planeta, albo mogły zostać przechwycone przez jej pole grawitacyjne. Czasami – tak jak w przypadku ziemskiego Księżyca, najprawdopodobniej jest to fragment planety, który został od niej oderwany na skutek zderzenia z innym ciałem kosmicznym.
Księżyc (pisany wielką literą) to nasz naturalny satelita – dość duży względem Ziemi obiekt w porównaniu z księżycami innych planet
Źródło: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a3/Globe_epc_2015198_lrg.jpg/1024px-Globe_epc_2015198_lrg.jpg
W przestrzeni kosmicznej można spotkać jeszcze liczne inne obiekty o znacznie mniejszych rozmiarach. Są to np. planetoidy, zwane też asteroidami. To bardzo małe (rzadko większe) obiekty, o przypadkowym kształcie i licznych śladach zderzeń z innymi obiektami, które zazwyczaj również krążą wokół gwiazd, ale mogą być wytrącane ze swoich orbit przez inne obiekty, co grozi kolizją z planetami np. z Ziemią (takie wydarzenia miały już miejsce w historii naszej planety!). Wokół gwiazd krążą także komety. Są one charakterystyczne, ponieważ zbliżając się do gwiazd zaczynają świecić w wyniku uwolnienia fragmentów pyłu i gazu, tworząc tzw. warkocz.
Kometa widoczna na zdjęciu z Ziemi (fragment fotografii z 1997 r.)
Źródło: Philipp Salzgeber – http://salzgeber.at/astro/pics/9703293.html
Ostatnim istotnym obiektem są meteoroidy – malutkie okruchy skalne lub metaliczne (pochodzące np. z planetoid lub komet), o średnicy od ułamków milimetrów do góra 10 metrów. Większość z nich porusza się wokół Słońca, ale niektóre wpadają w Ziemską atmosferę. Te z nich, które spalą się w atmosferze nazywamy meteorami (spadające gwiazdy). Jednak część przetrwa przelot przez atmosferę i uderzy w Ziemię – te nazywamy z kolei meteorytami. Rocznie spada ich na Ziemię ponad 3000!
Meteor i Meteoryt
Źródło: https://www.citynews1130.com/wp-content/blogs.dir/sites/9/2018/10/05/iStock-931037172.jpg oraz https://ro.com.pl/wp-content/uploads/2019/04/Fotolia_225749793_Subscription_Monthly_M.jpg
3. Budowa Układu Słonecznego
Układ Słoneczny składa się – według współczesnych definicji Międzynarodowej Unii Astronomicznej – z jednej gwiazdy (Słońca), 8 planet, kolejnych 5 planet karłowatych oraz co najmniej 205 księżyców krążących wokół nich. Znajdują się w nim ponadto miliardy a może nawet biliony małych okruchów skalnych – komet, metoroidow, planetoid i pyłu kosmicznego, z których większość zgrupowana jest w dwóch pasach tych odłamków – Pasie Planetoid oraz pasie Kuipera
Model Układu Słonecznego ze średnimi odległościami od Słońca
Źródło: https://advancelocal-adapter-image-uploads.s3.amazonaws.com/image.cleveland.com/home/cleve-media/width2048/img/weather/blog_impact/photo/21398237-standard.jpeg
- Słońce – jest centrum Układu Słonecznego i jedyna jego gwiazdą. Stanowi 99,87% masy całego Układu co pokazuje, jak olbrzymim jest obiektem względem pozostałych. Cechą gwiazdy jest emisja własnego światła i ciepła (jako skutek reakcji termojądrowych we wnętrzu gwiazdy – przemiany wodoru w hel). Temperatura powierzchni Słońca to nawet 5500°C, a jego wnętrza – 15 milionów! Charakterystyczną cechą niemal idealnie kulistego Słońca, jest występowanie 11-letnich cyklów aktywności (mniej-bardziej aktywne), które mają istotny wpływ na życie na Ziemi.
Rozbłyski słoneczne czyli wyrzuty ogromnej energii to jeden z przejawów aktywności Słońca – Ziemia dodana dla porównania jej wielkości względem Słońca
Źródło: https://d-art.ppstatic.pl/kadry/k/r/1/53/23/59ede81e9889f_o_large.jpg
W sąsiedztwie Słońca znajdują się cztery planety, nazywane planetami wewnętrznymi. od pozostałych oddziela je pas planetoid. Są to relatywnie niewielkie obiekty, wszystkie są też planetami skalistymi. Ze względu na swoje położenie i niewielką masę, mają tylko nieliczne księżyce.
Porównanie wyglądu i wielkości planet wewnętrznych – Merkurego, Wenus, Ziemi i Marsa
Źródło: Domena publiczna, https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Terrestrial_planet_size_comparisons.jpg
- Merkury jest najmniejszą planetą Układu Słonecznego i zarazem znajduje się najbliżej Słońca. Jest tylko nieco większy niż ziemski Księżyc. Charakteryzuje się olbrzymimi wahaniami temperatury – od -183°C do 427°C. Potrzebuje tylko 88 dni, żeby okrążyć Słońce, ale obrót wokół własnej osi wykonuje w aż 58 dni. Nie ma żadnych księżyców.
- Drugą od Słońca planetą jest Wenus. Jest to planeta najbardziej podobna rozmiarem do Ziemi i zarazem najgorętsza z planet Układu Słonecznego. 96,5% atmosfery Wenus stanowi dwutlenek węgla, co powoduje bardzo silny efekt cieplarniany. Jego przeciętna temperatura powierzchni wynosi z tego powodu aż 460°C, chociaż jest dwukrotnie dalej od Słońca niż Merkury. Wenus również nie ma księżyców. Wenus obiega Słońce w 228 dni, ale wokół własnej osi kręci się niezwykle wolno – na jeden obrót potrzebuje aż 243 dni.
- Ziemia nazywana również „błękitną planetą” (ze względu na obecność oceanów, które stanowią 71% powierzchni planety), jest największą i najgęstszą z planet wewnętrznych. Ma 12 742 km średnicy. Jest jedyną znaną nam planetą z wodą w stanie ciekłym. Dodatkowo korzystna średnia temperatura wynosząca 15°C oraz obecność unikalnej atmosfery z dużą zawartością tlenu pozwala na rozwój życia biologicznego. Ziemia posiada jednego naturalnego satelitę i obiega Słońce w około 365 dni i 6 godzin, a obrót wokół własnej osi trwa niecałe 24 godziny.
Fazy Księżyca widziane z Ziemi
Źródło: https://blogs.jccc.edu/astronomy/files/2013/11/Phasesmoon-1024×439.jpg
- Księżyc jest jedynym naturalnym satelitą Ziemi. Jego średnica wynosi 3474 km. Księżyc jest w orbicie synchronicznej z Ziemią, dlatego z naszej planety zawsze widzimy tą samą jego stronę. Obrót Księżyca wokół Ziemi trwa około 27 dni i 7 godzin, co stało się podstawą do wymyślenia pojęcia miesiąca. Księżyc widzimy z Ziemi w kilku fazach (pełnia, nów, pierwsza i trzecia kwadra). Oddziaływanie Księżyca na Ziemię (także z udziałem Słońca) przyczynia się do powstawania pływów morskich.
- Mars to ostatnia z planet skalistych, zwana również „czerwoną planetą”. Swój wygląda zawdzięcza dużej ilości tlenków żelaza w pokrywającym go pyle. Temperatura podlega silnym wahaniom – od do -133°C do +27°C. Ma bardzo mało gęstą atmosferę. Występują na nim potężne burze piaskowe – znacznie silniejsze od tych, które spotykamy na Ziemi. Obraca się wokół własnej osi z podobną prędkością do Ziemi, ale Słońce okrążą w około 2 ziemskie lata. Posiada 2 niewielkie księżyce.
Artystyczna wizja pasa planetoid
Źródło: NASA/JPL-Caltech
- Pas Planetoid to obszar między Marsem i Jowiszem, pełny niewielkich ciał niebieskich, z których przynajmniej kilkadziesiąt milionów ma średnicę do kilku metrów. Szacuje się, że nawet do 2 milionów planetoid ma średnicę >1km, a 200 z nich ma średnicę większą niż 200 kilometrów. Jednak tylko 4 z nich osiągają duże rozmiary – średnica powyżej 400 km (i stanowią łącznie 50% masy całego Pasa). Łączna masa całego Pasa to zaledwie 4% masy Księżyca. Wyróżnia się jedynie Ceres – największy obiekt w pasie.
Za pasem planetoid znajdują się tzw. planety zewnętrzne, zwane również gazowymi olbrzymami. W przeciwieństwie do planet wewnętrznych są one zbudowane głównie z gazu, są znacznie większe, ale też mało gęste. Mają za to liczne księżyce.
Porównanie wyglądu i wielkości planet zewnętrznych – Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna
Źródło: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/46/Gas_planet_size_comparisons.jpg/220px-Gas_planet_size_comparisons.jpg
- Jowisz jest piątą i największą planetą Układu Słonecznego, zbudowany jest głównie z wodoru i helu. Ma masę większą 2,5-krotnie niż wszystkie pozostałe planety Układu razem wzięte. Ma aż 95 dotychczas odkrytych księżyców. Potrzebuje aż 12 lat, żeby okrążyć Słońce, ale mniej niż 10 godzin na wykonanie obrotu wokół własnej osi. Otacza go barwna atmosfera, na której stale widoczne jest Wielka Czerwona Plama – prawdopodobnie wielki antycyklon (potężny wiatr).
- Saturn czyli szósta planeta od Słońca to druga największa planeta naszego systemu planetarnego. Ma budowę podobną do Jowisza, ale niezwykle małą gęstość. Jest za to najbardziej spłaszczony przy biegunach ze wszystkich planet. Najbardziej znany jest ze swoich licznych pierścieni zbudowanych ze skał i brył lodu. Ma też najwięcej bo aż 146 księżyców. Potrzebuje prawie 30 lat by okrążyć Słońce, ale tylko 10,5 godziny na obrót wokół własnej osi.
- Uran jest siódmą planeta Układu Słonecznego i oprócz zbudowanej głównie z metanu atmosfery nadającej mu nietypowy kolor, charakteryzuje się silnie nachyloną osią obrotu, co powoduje że jej obrót wokół własnej osi odbywa się nie w poziomie lecz w pionie. Uran ma 27 księżyców, obiega Słońce w ciągu około 84 lat, a obrót wokół własnej osi trwa nieco ponad 17 godzin.
- Neptun to ostatnia, ósma planeta naszego Układu. Podobnie jak Jowisz posiada Wielką Ciemną Plamę – ta na Neptunie jest granatowa. Wieją w niej wiatry, które prawdopodobnie mogą osiągać około 2100 km/h. Ma podobne wymiary co Uran i również ma atmosferę o dużej zawartości metanu. Okrąża go 14 księżyców. Potrzebuje 16 godzin na obrót wokół własnej osi i aż 165 lat na okrążenie Słońca.
Ostatnim elementem Układu Słonecznego jest Pas Kuipera. rozciąga się za orbitą Neptuna i obejmuje znacznie większą liczbę obiektów niż Pas Planetoid. Najjaśniejszym obiektem Pasa jest Pluton, poza tym znajdują się w nim jeszcze przynajmniej dwie planety karłowate – Eris, Haumea i Makemake. Szacuje się, że nawet 70 000 obiektów może mieć średnicę ponad 100 km. Pluton – co warto wspomnieć – do 2006 r. był uznawany za planetę, ale nowe badania nad planetoidami doprowadziły do zaliczenia go do grupy planet karłowatych.
Brak komentarzy