procházka sluneční soustavou

PROCHÁZKASLUNEČNÍSOUSTAVOU

Lukáš RichterekKatedra experimentální fyzikyPřF UP, 17. listopadu 1192/12CZ-771 46 [email protected]

.. Obsah přednášky

...1 Rozcvička

...2 Naše Galaxie

...3 Sluneční soustavaSlunceMěsíceKometyPlanetky

...4 Zatmění

...5 Objevování sluneční soustavy

Procházka sluneční soustavou 3 / 81

.. Rozcvička – pár otázek

Na fotografii jezachycena planeta

a) Merkurb) Zeměc) Jupiterd) Saturn



Největší z planetsluneční soustavy je

a) Venušeb) Zeměc) Jupiterd) Neptun



Nejbližší hvězda k Zemijea) Polárkab) Sluncec) Síriusd) Proxima Centauri



Země se otáčía) od východu na západb) od severu k jihuc) od západu na východd) od jihu k severu


.. Naše Galaxie

galaktikos = mléčnýsystém hvězd, mezihvězdného prachu,plynu a nezářivé hmotyspirální galaxie s příčkou typu Sb – Sc(SB)hmotnost zářivé hmoty asi150miliardM⊙střed – Saggitarius A (černá díra)stáří asi 10 – 12 miliard letSlunce rychlost asi 230 km/s


.. Hubbleova klasifikace galaxií


.. Vzhled v různých částech spektra


.. Galaktická humna

Místní skupina galaxií: asi 30 členů v rámci 3 milionů světelnýchlet;největší: Galaxie, M31 v Andromedě a M33 v Trojúhelníku;Galaxie má kolem sebe asi devět trpasličích galaxií (LMC, SMC) aAndromeda dalších osm


.. Slunce – základní údaje

Spektrální typ G2VR⊙ = 696 000 km = 109RzV⊙ = 1,412 · 1018 km3 = 1303 730VzM⊙ = 2 · 1030 kg = 333 000Mzϱ⊙ = 1400 kg ·m−3 = 0,255 ϱzg⊙ = 274m · s−2 = 28 gzT⊙ = 25,4 dneP⊙ = 3,826 · 1023 kWpovrchová teplota (fotosféra): 5 700Kvnější atmosféra (koróna): 1 000 000K


.. Hvězdní sousedé


.. Hvězdné okolí


.. Hertzprungův-Russelův diagram

+ závislost zářivého výkonu(hvězdné velikosti) naefektivní teplotě


.. Hertzprungův-Russelův diagram


.. Slunce jako hvězda


.. Cykly sluneční aktivity


.. Cykly sluneční aktivity

© Alan Friedman, 20. 10. 2010, Hα, 656,28 nmProcházka sluneční soustavou 14 / 81

.. Magnetické pole

.model dynama


.. Sluneční vítr

.animace .vznik aurory


.. ??? Otázka – počet planet ???

Kolik planet má naše slunečnísoustava?a) 4b) 8c) 9d) 13


.. Správná odpověď

Planet naší sluneční soustavy je celkem

a) 4b) 8c) 9d) 13


.. Srovnání planet

Definice planety (Praha 2006):Planeta je nebeské těleso, které

...1 obíhá okolo Slunce

...2 má dostatečnou hmotnost, aby jeho vlastní gravitacepřekonala vnitřní síly pevného tělesa, takže dosáhnetvaru odpovídajícího hydrostatické rovnováze(přibližně kulatého) a

...3 vyčistilo okolí své dráhy (Pluto nesplňuje, zároveňnení satelitem =⇒ trpasličí planeta).



Porovnání velikosti planet:


.. Srovnání planetPorovnání velikosti planet:



Porovnání vlastností


.. ??? Otázka – Měsíce planet ???

Které planety slunečnísoustavy nemají Měsíc?a) Uran a Neptunb) Jupiter a Saturnc) Země a Marsd) Merkur a Venuše



Měsíc nemají d) Merkur a VenušeProcházka sluneční soustavou 23 / 81

.. Měsíce

Měsíce

Měsíc: průměr 3472 – 3476 km (0,273 průměru Země), hmotnost7,353× 1022 kg (0,0123Mz)Phobos: 27,0×21,6×19,8 km, (1.070±0,085)× 1016 kg


.. Měsíce

Io – měsíců Jupitera, objeven Galileem,průměr 3642,6 km (4. největší měsíc);geologicky nejaktivnějším tělesem (vícenež 400 aktivních sopek), výsledkemsilných slapových jevů vlivem Jupitera,Europy a Ganymedu; Erupce na povrchuvytvářejí oblaka síry a oxidu siřičitého,dosahující výšky až 500 km.Enceladus – měsíc planety Saturn,nejvyšší albedo – odráží 99%dopadajícího slunečního světla („bělejší“než list papíru), převážně z ledu (hustota1,6 g/cm3), rozsáhlá geologická aktivita(slapové síly Saturnu); Kryovulkanismus– výrony chladné hmoty

Obr. sondy Galileo

Obr. sondy Cassini


.. Další „smetí“ – komety

Komety: tělesa (sl. soustavy) tvořenéjádrem, komou a ohonem, velikost1–40 km (blízké planetkám – Chiron2060), nepravidelný tvarSložení: zmrzlé plyny, voda + prach(Fred Whipple, 1950: komety mají jádro– „špinavá sněhová koule“).Giotto (březen 1889), 596 km od jádra

krátkoperiodické (T < 200 let), asi20%, součást sluneční soustavy(Halleyova k.), z Kuiperova pásudlouhoperiodické (T > 200 let), asi80% (Hale-Bopp), i hyperbolickétrajektorie

Oortův oblak komet (asi 100 miliardjader) v kulové vrstvě až 1/2 vzdálenostik Proximě C., pozůstatky protopl. disku

SOHO (15.4.2004)



Levison a kol. (Science, červen 2010) – řada komet možná odjiných hvězdNázvy: Minor Planet Centre


.. Komety

C/2009 R1 (McNaught): RobertMc Naught (AU) 9.9.2009, 51.kometa; hyperbolická dráha,přísluní 2.7. 2010, rp = 0,4AU(za Sluncem), nejblíže Zemi vpolovině června (1,1 AU)http://www.komety.cz

Martin Myslivec, Šerlich (Českáastrofotografie měsíce 2010/6)


http://www.komety.cz

.. Komety

103P/Hartley: pozorovací kampaňCzech Hartley Watch(http://chw.kommet.cz/)objevil 15.3.1986 Malcolm Hartley(AU), T ≈ 6,4 let, gravitačněrušená Jupiterem (1982), přísluní28.10.2010

nejtěsnější průlet okolo Země zaposledních ±100 letv maximu jasnosti by měla býtvidět pouhým okemkosmická sonda Deep Impact(9P/Tempel 1, 4.7.2005) vrámci rozšířené mise (EPOXI,září – listopad)

JPL small body database browserhttp://ssd.jpl.nasa.gov

prosinec 1997


http://chw.kommet.cz/

http://ssd.jpl.nasa.gov

.. Komety

103P/Hartley - snímky z miseEPOXI (listopad 2010)

.Řídící středisko


.. Komety


.. Rozpady komet

Bielova kometa (19. století)Shoemaker-Levy 9 (dopad na JupiterO7/1994).Animace (HST)

Gene Shoemaker (autonehoda 1997),Lunar Prospector v roce 1999 dovezlpopel na Měsícdopad asteroidu Anthony Wesley(AU), červen 2010.Animace

Schwassmann-WachmannHST 18.4.2006


.. Rozpady komet


Fragmenty komety C/2011 N3 (SOHO) procházející slunečníatmosférou 6. července 2011Credit: Solar Dynamics Observatory/K. Schrijver et al.

Kometa Lovejoy, prosinec 2011

.. Rosetta + Philae (2. 3. 2003)


.. Zbytky komet

Meteorické rojeLeonidy (12.–13.11.1833), Humbolt(Venezuela 1799), …zápis v kronikách 902,největší intenzita po 33–34 letech, ChristianH. Peters (1868)– souhlad s kometouP/Tempel-Tuttle 1866Perseidy: Giovanni V. Schiaparelli (Milán1867) P/Swift-Tuttle 1866Akvaridy (květen) a Orionidy (říjen) –Halleyova kometa, posouvají se od dráhyZeměo souvislosti komet a meteorů uvažovalJosef Morstadt (1797–1869), c.k. úředník(pražský preceptor Wilhema von Biely),soukromá hvězdárna, předpovědělperiodicitu i roztržení Bielovy komety


.. Zbytky komet


.. Další „smetí“ – planetky

Planetka je malé těleso obíhající kolem Slunce nebo jiné hvězdyvětšinou nepravidelného tvaru. Ve sluneční soustavě se takovátělesa nacházejí v prostoru mezi Marsem a Jupiterem, i za drahouNeptuna, mohou křížit dráhu ZeměIda: 66 kilometrů dlouhá, objevil Johann Palisa 29. 9. 1884 veVídni



Arizonský kráter: 50 000 let, průměr 1,2 km, meteorit 50m a asi300 000 tTunguzský meteorit: 30.06.1908, 2 000 km2, výbuch slyšet ažstovky kilometrů, 1. výzkum až 1921 (Leonid Kulik)



Ries – kráter starý 14,5miliónů lethypotéza o vyhynutí dinosaurů před 65 miliony let: Luis WalterAlvarez kolize Země s planetkou (velmi silné vrstvy iridia právě zté doby); kráter Chicxulub o průměru více jak 180 km (podvrstvou sedimentů a pod hladinou Mexického zálivu).



Příbramský meteorit 7. 4. 1959první nalezen na základě snímků bolidových kamer

zásluha Zdeňka Ceplechy († 4. 12. 2009)4 úlomky, Luhy: 4,48 kg


.. ??? Otázka – zatmění ???

Při zatmění Slunce je Měsíca) v novub) v úplňkuc) v první čtvrtid) v poslední čtvrti



Při zatmění Slunce je Měsíc vždy

a) v novub) v úplňkuc) v první čtvrtid) v poslední

čtvrti


.. Druhy zatmění Slunce


©Miroslav Druckmüller


.. Zatmění

první předpověď: Thalés z Míletu 585 př.n.l.Císař Claudius (10 – 54 n.l.) 1.8. 45 n.l. (v den jeho narozenin)


Zatmění Slunce jepravděpodobnější, když je unása) zimab) létoc) státní svátek


.. Zatmění

větší pravděpodobnost v létě (Slunce dále)


.. Zatmění

Kolumbus na 4. výpravě: předpověď zatmění Měsíce 29.2.1504, Jamajka(Lodě poškozené bouřemi a neschopné plavby v zátoce Svaté Anny, dvanámořníci ve člunu na Hispaniolu, zbytek na Jamaice více než rok;domorodcům se zajídalo chování námořníků, odmítali zásobovat; před zrakyužaslých náčelníků krátce po západu Slunce „nechal zmizet z oblohy Měsíc“)


Camille Flammarion: Astronomie Populaire (1879)

22/10/2137př. n. l.:1. záznam slunečního zatmění (?), opilí astronomové Ho a Hi

.. Zatmění.Saros..

......

T = 6 585 dnů 7 h 42 min (18 let 10 – 11 dnů) =223 synodických měsíců =⇒ Slunce, Měsíc auzly jeho dráhy ve stejné polozezahrnuje 41 zatmění Slunce a 29 zatmění Měsíce

Protože počet dní není celý, neopakují sezatmění na stejném místě =⇒ zatměníSlunce posunuta o 115° na západBabylóňané 2. tis. př.n.l., označení Chaldejci


.. ??? Otázka – povrchová teplota ???

Na které z planet je nejvyššípovrchová teplota?a) na Jupiterub) na Zemic) na Venušid) na Merkuru



Nejvyšší povrchová teplota jea) na Jupiterub) na Zemic) na Venušid) na Merkuru


.. Objevování sluneční soustavy

.Houston…


.. Johannes Kepler (1571 – 1630)

popisuje vesmír pomocí matematiky a nazákladě praktických pozorování =⇒zákony pohybu planet1609 – Astronomia Novaasistentem Tychona Brahe u dvora císařeRudolfa II.osobně dalekohled k pozorováníJupiterových měsíců1610: Dissertatio cum Nuncio Sidereo(Rozprava s Hvězdným poslem)1611: teoretická práce o dalekohledech(Dioptrice)


.. Keplerovo muzeum (Karlova 4, Praha)

http://www.keplerovomuzeum.cz/


http://www.keplerovomuzeum.cz/

.. První přistání na Měsíci 20.–21. 7. 1969

Neil Armstrong (*1930)Edwin „Buzz“ Aldrin (*1930)Michael Collins (*1930)

.Malý krok… .…stopy v Olomouci


.. Češi a jejich příbuzní v kosmu …

Vladimír Remek (*1948)Sojuz 28, 2. – 10. 3. 197887. kosmonaut světaEugene Andrew Cernan (*1934) dědečekŠtefan Čerňan v roce 1903 z Vysoké nadKysucou do Chicagatatínek Ondrej se oženil s Rozálií Cihlářovouz Bernartic u MilevskaGemini 9A (1966), Apolo 10 (1969) aApollo 17 (1972)na „Apolla“ s československou vlajkou, v ČR1974, 2001 (přežil pád vrtulníku), 2008John Elmer Blaha (*1942)dědeček Antonín z Herálce u Humpolce,5 letů raketoplánem v letech 1989 – 1997(161 dní 2 h a 45min ve vesmíru)


.. STS-125: Atlantis, 11. – 20. 5. 2009, oprava HST



Andrew Jay Feustel (*1965)geofyzikmaminka manželky ze Znojma


.. Návrat na Měsíc do roku 2020?


.. ??? Otázka ???Jak se jmenuje sondavypuštěná 19. 1. 2006, která14. 7. 2015 provede průletokolo Pluta?a) Cassinib) New Horizonsc) Dragond) Huyghens


.. ??? Otázka ???

Jak se jmenuje sondavypuštěná 19. 1. 2006, která14. 7. 2015 provede průletokolo Pluta?a) Cassinib) New Horizonsc) Dragond) Huyghens


Jak často se vkládápřestupná sekunda?a) každý půlrokb) každý rokc) každých 10 letd) nepravidelně


.. Přestupná sekunda


.. Existuje ještě někde ve vesmíru život?

Seděly žáby v kaluži,hleděly vzhůru k nebi,starý jim žabák učenýodvíral tvrdé lebi.Vysvětloval jim oblohu,líčil ty světlé drtky,mluvil o pánech hvězdáříchzove je ”Světa krtky”.Pravil, že jejich hvězdný zkumzvláštní je mírou veden,dvacet že milionů milteprv jim loket jeden.Tedy že, řekněm pro příklad– věříme-li v ty krtky –,k Neptunu třicet loket je,k Venuši jen tři čtvrtky.…

…O hvězdách potom podotknul,po nebi co jich všude,skoro že samá slunce jsou,zelené, modré, rudé.Vezmem-li pak podspektroskoppaprslek jejich světla,že v něm naleznem kovy tyž,z nichž se i Země spletla.Umlknul. Kolem horlivěšuškají posluchači.Žabák se ptá, zdaž o světechještě cos zvědít ráči.„Jen bychom rády věděly,“vrch hlavy poulí zraky,„jsou-li tam tvoři jako my,jsou-li tam žáby taky!“

Jan NerudaPísně kosmické

1878


.. Sondy a mise Pioneer, Voyager, Kepler


.. Sondy a mise Pioneer, Voyager, KeplerPioneer 10

Start: 02.03.1972Poslední signál: leden 2003Vzdálenost od Slunce: 82,39 AUsignál letěl asi 11 hk Aldebaranu (za 2 miliony let)

Voyager 1Start: 05.09.1977Vzdálenost od Slunce: 130,62 AU(14.12.2014)signál letěl asi 17 hnejvzdálenější umělé tělesoměděná pozlacená gramofonovádeska, průměr 305mm, záznam115 obrázků, 55 pozdravů, 35zvuků, 27 záznamů hudby vzorekradioaktivního uranu 238



KeplerStart: 07.03.2009


.. Betlémská hvězda

Giotto di Bondone zdokumentoval návratHalleyovy komety z roku 1301 na stěnukaple Scrovegni v Padově (Koperník,Galileo)problém: Halleyova kometa prošlapřísluním v roce 12 př. n. l. a pak znovuaž r. 66 n. l.KOMETA ŠPATNÝM ZNAMENÍMSprávný výklad (?) Johannes Kepler:17. 12. 1603 pozoroval v Praze konjunkciplanet Jupiteru a Saturnu, propočítal dominulosti =⇒ 7 př. n. l. dokonce 3×:koncem května a září, počátkem prosince(v souhvězdí Ryb – symbol Palestiny,Jupiter – královská planeta, Saturn –symbol Židů), i jiné výkladynáš letopočet: 532 n. l. opat římskéhokláštera Dionysius Exiguus, řada chyb


Procházka vesmírnými humny Poslední úpravy: 11. května 2015 77 / 81

.Chválím Tě Země má…


procházka sluneční soustavou

Education