Wszechświat

Wszechświat

Spis treści

5. Galaktyki

1. Poglądy na Budowę świata

2. Teorie i poglądy dot. powstania wszechświata

6. Gwiazdy

3. Powstanie układu słonecznego

7. Słońce

8. Gwiazdozbiory nieba północnego

4. Wielkość wszechświata

Podziękowania

Poglądy na budowę świata

Teoria Geocentryczna, Teoria Heliocentryczna, Prawa Kaplera, Precyzowanie wiedzy o Wszechświecie i jego bydowie, Linie Fraunhofera, Zjawisko Dopplera, Obecne metody badań i eksploracji kosmosu

Teoria Geocentryczna

Teorię geocentryczną w II w. n.e. przedstawił grecki astronom Klaudiusz Ptolemeusz.

→ Teoria ta zakłada, że: • centrum wszechświata stanowi nieruchoma Ziemia • w odległości 20 000 promieni ziemskich rozpościera się kryształowa sfera, do której przymocowane są gwiazdy stałe • wewnątrz tej sfery jest 7 planet w kolejności: Księżyc, Merkury, Wenus, Słońce, Mars, Jowisz i Saturn • Księżyc i Słońce biegną ruchem jednostajnym bezpośrednio po deferentach • pozostałe planety również poruszają się po okręgach wokół Ziemi, ale wykonują dodatkowo ruch jednostajny po mniejszym torze zwanym epicyklem

Teoria Heliocentryczna

Mikołaj Kopernik (1473-1543 r.) w dziele "O obrotach sfer niebieskich" przedstawił teorię heliocentryczna

→ Teoria ta zakłada, że: • planety biegną ruchem jednostajnym po okręgach dookoła Słońca • Ziemia jest jedną z planet i również obiega Słońce • nieruchome Słońce znajduje się w środku wszechświata • gwiazdy pozostają w spoczynku na zewnątrz tego układu • rzeczywisty ruch wokół Ziemi wykonuje tylko Księżyc.

Prawa KEplera

Teorię kopernikowską uściślił Johannes Kepler (1571-1630 r.), formułując trzy prawa ruchu planet, zwane prawami Keplera.

→ Prawa Keplera:I. Planety poruszają się po orbitach eliptycznych, przy czym Słońce znajdujE sięw jednym z ognisk elipsy. II. Dla danej planety stałą wielkością jest tzw. prędkość polowa (tj. pole powierzchni figury ograniczonej łukiem elipsy zakreślonym przez planetą w jednostce czasu i odległościami od końca luku do ogniska).∙ Czyli im bliżej Słońca się planeta znajduje to tym szybciej się porusza.III. Kwadraty okresów obiegów planet wokół Słońca są proporcjonalne do trzecich potęg ich średnich odległości od Słońca.

W jednakowych odstępach czasu w ruchu obiegowym Ziemia pokonuje różne odcinki drogi na orbicie, natomiast pole zakreślane przez promień wodzący Ziemi w równych odstępach czasu jest takie samo. ~ II prawo Keplera

Precyzowanie wiedzy o Wszechświecie i jego budowie

→ Luneta - konstruowana w XVII wieku przez Galileusza → Teleskop - skonstruowany został nieco później niż luneta przez Izaaka Newtona Te przyrządy uświadomiły ludziom, że to, co obserwują gołym okiem, jest tylko niewielkim fragmentem otaczającego ich wszechświata.→ Poznawany w coraz większym stopniu i w coraz większej ilości ogrom materii kosmicznej został uporządkowany w galaktyki.

Teleskop

Luneta

Linie Fraunhofera

→ Zaobserwowane przez Josepha Von Fraunhofera (1787-1826) ciemne i jasne linie na tle widma różnego światła odpowiadają określonym pierwiastkom, zawartym w atmosferze gwiazdy→ Ich powstanie wiąże się z pochłanianiem przez pary pierwiastków, występujących w atmosferze, składników światła białego o odpowiednich długościach fal. → Stały się one narzędziem do badania składu chemicznego Słońcai innych gwiazd. → To doświadczenie pokazało, że Słońce i gwiazdy nie różnią się między sobą składem chemicznym. → Słońce, centrum naszego układu, jest tylko jedną z miliardów gwiazd we wszechświecie, w której zachodzą reakcje termojądrowe, przemiany wodoru w hel, wyzwalające ogromne ilości energii, dające ciepło i światło.

Linie Fraunhofera ujawniają dokładny skład chemiczny źródła światła

Zjawisko dopplera

Badania, polegające na obserwacji widma dwóch różnych gwiazd, przeprowadzone przez Christiana Dopplera na początku XX wieku umożliwiły określenie zarówno kierunku, jak i szybkości poruszania się dowolnego źródła światła na niebie.

→ Obserwacja widma pozwoliła wyciągnąć wniosek, żenajstarsze i najdalsze galaktyki oddalają się od Ziemiz ogromną prędkością.• Zrodziło to koncepcję rozszerzającego się wszechświata. → Wykorzystując zjawisko Dopplera, wyliczonomoment w przeszłości, kiedy wszystkie galaktyki ściśnięte były w jeden punkt.• Chwila ta, jak wynika z obliczeń, wypada na około 13,8 miliardów lat temu.

Obecne metody badań i eksploracji kosmosu

→ Obecnie w celu zdobywania wiedzy o kosmosie wykorzystujemy:∙ teleskopów optycznych – najbardziej znanym jest działający na orbicie okołoziemskiej Teleskop Kosmiczny Hubble’a,∙ miejsce takie umożliwia lepsze pomiary, szczególnie w przypadku niektórych długości fal, ponieważ eliminujemy wpływ atmosfery na uzyskiwane wyniki, ∙ teleskopy poza kosmosem umieszcza się na bezpośrednio na powierzchni Ziemi, zwykle w górach, na pustyniach, czyli wszędzie tam gdzie atmosfera jest możliwie najczystsza;∙ radioteleskopy – rejestrujących wysyłane przez obiekty kosmiczne fale radiowe, umieszczane:∙ na powierzchni Ziemi – największy działający obecnie w Chinach radioteleskop „Fast” ma średnicę 500 m∙w kosmosie – dzięki nim możemy obserwować pulsary.

Teleskop kosmiczny Hubble'a

Chiński Radioteleskop "Fast"

Obecne metody badań i eksploracji kosmosu

→ Niezmiernie ważne w celu zdobywania wiedzy o kosmosie są także: ∙ statki kosmiczne – statki latające poza atmosferą Ziemi, umożliwiające załogowe lub bezzałogowe loty w kosmos dzielące się na:∙ sondy kosmiczne – wynoszone przez wahadłowce lub rakiety nośne bezzałogowe i zautomatyzowane statki prowadzące różnorodne badania naukowe w kosmosie,∙ sztuczne satelity – poruszający się po orbicie wokół ciała niebieskiego (głównie Ziemi lub ciałach Układu Słonecznego)∙ stacje kosmiczne – satelity na których ludzie mogą mieszkać i prowadzić badania naukowe;∙ meteoryty – fragmenty ciał niebieskich, które spadły na powierzchnię Ziemi, umożliwiające zdobywanie wiadomości na temat właściwości fizycznych i chemicznych pozaziemskich minerałów i skał.

Meteoryt

Bezzałogowa sonda kosmiczna NASA - Voyager 1

Teorie i poglądy dotyczące powstania Wszechświata

Teoraia kreacjonistyczna, Teoria Wielkiego Wybuchu, Ekspansja Wszechświata

Teoria Kreacjonistyczna

Powstanie wszechświata do dziś stanowi jednak zagadkę, która wciąż czeka na ostateczne rozwiązanie.

→ Jeszcze nie tak dawno wydawało się, że odpowiedź jest oczywista.∙Powszechnie na świecie przyjmowano pogląd kreacjonistyczny głoszący, iż Ziemia i cały wszechświat są dziełem Boga.∙ Trudno jednak takie wyjaśnienie rozpatrywać z naukowego punktu widzenia.∙ Uznanie kreacjonizmu pozostaje sprawą wiary, a nie wiedzy.∙ W religii i nauce chrześcijańskiej udaje się zresztą logicznie połączyć hipotezy naukowe dotyczące ewolucji wszechświata z poglądami kreacjonistycznymi bez szkody dla jednych czy drugich.

Teoria Wielkiego wybuchu (Big bang)

Najbardziej prawdopodobną teorią powstania Wszechświata jest teoria Wielkiego Wybuchu.

→ Wielki Wybuch dotyczył olbrzymiego skupiska materii rzędu 10^95 kg/m3. ∙ O tym początkowym stanie wszechświata sprzed ok. 14 miliardów lat wiemy tylko tyle, że Wszechświat był nieskończenie mały i miał nieskończenie wielką gęstość i temperaturę – czyli, że był osobliwością.∙ Od momentu wielkiej eksplozji, datowanej na około 13,8 mld lat temu (13,799 mld lat), Wszechświat ekspanduje, a jego przeciętna gęstość i temperatura spadają.→ Jaka jest teraz przeciętna gęstość materii w przestrzeni? - nie wiadomo, między innymi dlatego że nie została określona masa ciemnej materii.

Ekspansja Wszechświata

Jak obliczono, w ciągu 200 sekund po wybuchu temperatura obniżyła się na tyle, że z powstających jąder wodorowych zaczęły tworzyć się deuterony (atomy ciężkiego wodoru), z których po upływie kilku minut powstały jądra helu, a po kilkunastu minutach - wodorowo-helowy skład materii wszechświata.

→ Około 300 000 lat po wybuchu nastąpiła epoka neutralizacji, gdy protony zaczęły wiązać się z elektronami, by utworzyć neutralny gaz wodorowy. ∙ W wyniku niestabilności grawitacyjnej tworzyły się kompleksy gazowe. ∙ Słabło promieniowanie, Wszechświat stawał się coraz chłodniejszy i ciemniejszy. → Około 400 mln lat obłoki gazów pod wpływem grawitacji zapadały się, tworząc pierwsze gwiazdy, zaś po kilku mld lat skupiska gwiazd w postaci galaktyk. Wokół niektórych gwiazd powstały układy planetarne (np. Układ Słoneczny).

Powstanie Układu Słonecznego

Teoria mgławicowa, Powstanie planet Układu Słonecznego, Powstanie Księżyca, Powstanie Ziemi

Teoria mgławicowa (Hipoteza kontrakcyjna)

Przypuszcza się, że Układ Słoneczny, zgodnie z hipotezą kontrakcyjną (teoria mgławicowa) powstał z obłoku pyłów i gazów, jakich wiele występuje we wszechświecie.

→ Około 5 mld lat temu jeden z obłoków pod wpływem grawitacji zaczął się zapadać. ∙ Chmura, wirując, kurczyła się coraz bardziej - najintensywniej wokół najbardziej gęstego obszaru. ∙ Po jakimś czasie obłok zmienił się w protogwiazdę, czyli początkowe stadium nowo powstającej gwiazdy. ∙ Kiedy ciśnienie i temperatura stały się w niej wystarczająco wysokie, doszło do zainicjowania reakcji termojądrowej. Tak powstało słońce.

Powstanie planet Układu Słonecznego

→ Około 90% materii obłoku skoncentrowało się w Słońcu (99,87% masy US), pozostała część uformowała wokół niego swoisty dysk.∙ Dysk wirował w tym samym kierunku, co Słońce.∙ Pył w dysku, zwany mgławicą protoplanetarną, zderzał się i sklejał w coraz większe cząstki.∙ Stały się one planetezymalami – skalistymi bryłami o wielkości kilku kilometrów. ∙ Planetezymale, zderzając się, łączyły się w coraz większe bryły zwane protoplanetami.∙ Te natomiast połączyły się tworząc znane nam planety.

Powstanie Księżyca

Zderzenia prowadziły nie tylko do łączenia. Czasami z protoplanet w wyniku uderzenia wybijana była materia. W taki sposób powstał nasz Księżyc. Ten etap formowania Układu Słonecznego określa się niekiedy „wielkim bombardowaniem”.

∙ Temperatura panująca w pobliżu Słońca uniemożliwiała utrzymanie się wody, gazów i innych lekkich pierwiastków oraz związków. ∙Dlatego planety położone bliżej Słońca są zbudowane z pierwiastków ciężkich. ∙ Dalej od Słońca, tam gdzie temperatury były na tyle niskie, że planety mogły utrzymać duże ilości wody, lodu i gazów, powstały gazowe planety olbrzymy.

Powstanie Ziemi

Ziemia powstała ok. 4,6 miliarda lat temu jako jedna z planet US w procesie „wielkiego bombardowania”.

∙ Wkrótce po uformowaniu w protoplanetę rozpoczął się proces kształtowania jej budowy wewnętrznej. ∙ W wyniku koncentracji pierwiastków promieniotwórczych oraz, w mniejszym stopniu, na skutek energii wyzwalanej w trakcie zderzeń z krążącymi wokół planetezymelami Ziemia zaczęła się rozgrzewać.∙ Spowodowało to przemieszczenie cięższych pierwiastków do wnętrza Ziemi, a lżejszych ku jej powierzchni.∙ Tak uformowały się: jądro, płaszcz i skorupa ziemska.

Wielkość wszechświata

Wielkość wszechświata, Prawo Habble'a, Faktyczna wielkość Wszechświata widzialnego,

Wielkość wszechświata

Ziemia, na której żyjemy, jest tylko niewielką drobiną we wszechświecie.

→ Aby określić wielkość całego wszechświata, trzeba wyznaczyć odległość najdalszych galaktyk od Ziemi, a to jest bardzo trudne. Odległość bliskich gwiazd określa się na drodze trygonometrycznej – większość obiektów wszechświata znajduje się jednak zbyt daleko od Ziemi, aby móc stosować te zasady. Stosowanie jednostek metrycznych do opisywania obiektów we wszechświecie jest więc trudne, dlatego opracowane zostały specjalne jednostki, tj.:∙ jednostka astronomiczna (j.a. lub AU – Astronomical Unit) – jest miarą odległości w Układzie Słonecznym i równa się średniej odległości Ziemi od Słońca, tj. około 149,6 mln km.• Światło na przebycie 1 j.a. potrzebuje ok. 8 minut i 20 sekund. ∙ rok świetlny – odległość, jaką pokonuje w ciągu roku (365,25 dni) promień światła poruszający się z prędkością 300 tys. km/s.•Odległość ta wynosi około 9 460 mld km (czyli 63,2 tys. AU) ∙ parsek (PC) - stosowana ostatnio coraz częściej większa jednostka.∙ Jest on odpowiednikiem 3,262 lat świetlnych (206,3 tys. AU).

Prawo Habble'a

→ W roku 1929 Edwin Hubble (1889-1953) ogłosił zależność, zwaną dziś prawem Hubble'a, w której wykazał, że prędkość galaktyk jest proporcjonalna do ich odległości, czyli im galaktyki są bardziej oddalone, tym szybciej się poruszają.∙ Zamiast mierzyć odległość, wystarczy zmierzyć prędkość, a tę można określić na podstawie przesunięcia linii widmowych galaktyk ku czerwieni.∙ Spośród obserwowanych obiektów największe przesunięcie wykazują kwazary.∙ Ich nazwa pochodzi od ang. słów quasistellar object („obiekt prawie gwiazdowy”).∙ Są to bowiem odległe, pozagalaktyczne obiekty astronomiczne, stanowiące bardzo silne źródła promieniowania radiowego.

Faktyczna wielkość Wszechświata widzialnego

Obecnie przyjmuje się, że średnica widzialnego Wszechświata wynosi ok. 92 miliardów lat świetlnych.

→ Zgodnie z tym czas, w jakim światło pokonało drogę do krawędzi widzialnego Wszechświata od Wielkiego Wybuchu,jest bardzo przybliżony do wieku Wszechświata i wynosi około 13,8 miliarda lat.→ Widzialny Wszechświat zawiera około:∙ 10 milionów supergromad galaktyk w których jest z kolei 25 miliardów grup galaktyk zbudowanych z:∙ 350 miliardów dużych galaktyk i 3,5 biliona galaktyk karłowatych, w których znajdziemy około 300 tryliardów gwiazd.

Galaktyki

Galaktyki i ich struktura, Struktura galaktyk spiralnych, Ciemna materia, Czarna dziura, Galaktyka Drogi Mlecznej, Inne galaktyki, Układy galaktyk

Galaktyki i ich struktura

→ Galaktyki – ogromne zbiorowiska materii składające się z gwiazd, pyłów i gazów, stanowią podstawowy element struktury wszechświata. → Ze względu na ich wygląd (określany z teleskopów optycznych), dzielimy je na: ∙ galaktyki eliptyczne – cechujące się eliptycznym spłaszczonym kształtem o stosunkowo gładkiej strukturze (są pozbawione wyraźnej struktury wewnętrznej), są one zbudowane głównie z dojrzałych gwiazd i występuje w nich niewielka ilość pyłów międzygwiezdnych∙ galaktyki spiralne – to stosunkowo duże układy galaktyczne, wyróżniające się wyraźnie widoczną spiralną strukturą; ∙ galaktyki soczewkowate – przyjmują charakterystyczny kształt soczewki, przy czym ze względu na swój wygląd są one postacią pośrednią pomiędzy galaktykami eliptycznymii spiralnymi.∙ galaktyki nieregularne – najmniejsze galaktyki pozbawione symetrycznego kształtu

galaktyka nieregularna

galaktyka spiralna

galaktyka eliptyczna

galaktyka soczewkowata

Struktura galaktyk spiralnych

→ W strukturze galaktyki spiralnej wyróżniamy cztery elementy:∙ jądro galaktyczne – jest niewielkim wysokoenergetycznym źródłem promieniowania∙ centralną wypukłość – tworzy kuliste zgrupowanie gwiazd otaczające jądro ∙ dysk galaktyczny - zawiera młode gwiazdy oraz gazy i pyły∙ halo galaktyczne - składające się z gromad gwiazd, będące rzadko wypełnioną przestrzenią otaczającą galaktykę.

Ciemna materia

→ Ciemna materia – to niewidoczna część galaktyk.∙ Swoją masą zdecydowanie przewyższa masęwidocznej materii.∙ Jej natura jest nadal nieznana. → Składa się na nią międzygwiazdowy i międzygalaktyczny gaz i pył w stanie znacznego rozrzedzenia albo skoncentrowany w obiektach o masach dużych planet.∙ Niektórzy badacze sądzą, że ciemna materia skupia się w potężnych obłokach na peryferiach galaktyk, tworząc ich halo.∙ Niewykluczone, że najwięcej ciemnej materii znajduje się w czarnych dziurach oraz że składa się ona głównie z neutrin.

Czarna dziura

→ Czarna dziura – niewidoczny obiekt we Wszechświecie, wewnątrz którego znajduje się osobliwość, czyli punkt o nieskończenie wielkiej gęstości materii, wytwarzający w najbliższym otoczeniu niewyobrażalnie silne pole grawitacyjne. → Do czarnej dziury przyciągana jest materia z otoczenia, z niej jednak nic nie może się wydostać - nawet światło.∙ Przypuszcza się, że czarna dziura może powstać w wyniku kolapsu grawitacyjnego masywnej gwiazdy, trwającego ułamek sekundy.∙ Istnienie czarnej dziury można udowodnić wyłącznie poprzez badanie ruchów gwiazd znajdujących się pod wpływem jej pola grawitacyjnego.

Galaktyka drogi mlecznej

→ Zbiorowisko gwiazd, w którego skład wchodzi Słońce to Galaktyka Drogi Mlecznej.∙ Słońce położone jest w jednym z tych ramion, w strefie peryferyjnej Galaktyki, w odległości około 30 tysięcy lat świetlnych od centrum.→ W przestrzeni kosmicznej tworzy ona ogromny, spiralnie zakręcony dysk o średnicy ok. 100 tysięcy lat świetlnych. Im dalej od środka, tym zagęszczenie gwiazd jest mniejsze (utrudnia to wyznaczenie granic).∙ Widoczna w pogodną noc Droga Mleczna to obraz galaktyki powstający przez pozorne zagęszczenie gwiazd, gdy patrzymy w kierunku jej centrum.∙ Galaktyka wraz z Układem Słonecznym wiruje wokół swojego środka.∙ Słońce, przemieszczając się z prędkością około 220 km/s, potrzebuje aż 240 milionów lat na dokonanie jednego pełnego obiegu, natomiast centrum Galaktyki obraca się szybciej.∙ W efekcie partie peryferyjne „nie nadążają”, tworząc ramiona spirali.

→ W pogodną, bezksiężycową noc można zobaczyć gołym okiem do 6000 gwiazd należących do Galaktyki Drogi Mlecznej. Jest to jednak tylko mały ułamek tego, co możemy zobaczyć za pomocą teleskopów. Obecnie ocenia się, że Droga Mleczna liczy około dwieście mld gwiazd (wg innych źródeł nawet 400 mld gwiazd).

Dysk Galaktyki Drogi Mlecznej ma średnicę około 120 000 i grubość około 2 -3 tys. lat świetlnych. Układ Słoneczny znajduje się około 28 000 lat świetlnych od centrum Galaktyki

Inne galaktyki

Galaktyka Wielka Mgławica Andromedy – znajduje się ponad dwa miliony lat świetlnych od naszej Galaktyki. Andromedę widać na północnej stronie nieba, jako delikatną mgiełkę w gwiazdozbiorze o tej samej nazwie.

→ Na południowej stronie nieba można zauważyć dwie inne galaktyki:∙ Wielki Obłok Magellana (galaktyka nieregularna o cechach galaktyki spiralnej) ∙ Mały Obłok Magellana (galaktyka nieregularna) – dużo mniejsze od Mgławicy Andromedy, ale widoczne, gdyż są bliżej nas.Inne galaktyki można obserwować tylko przez teleskop.

Układy galaktyk

Galaktyki nie są rozmieszczone w przestrzeni równomiernie.

→ Galaktyki łączą się, tworząc gromady galaktyk – składające się z wielu tysięcy galaktyk oraz jeszcze większe struktury zwane jako supergromady galaktyk. → Powstały układ ma postać sieci o długich włóknach, którym towarzyszą pustki – obszary pozbawione galaktyk. Przestrzeń międzygwiezdną wypełniają skupiska pyłu i gazu zwane mgławicami.

Mgławica Krab (6500 lat świetlnych od Ziemi) powstała wskutek wybuchu gwiazdy supernowej. W Gromady galaktyk supergromady galaktyk jej centrum znajduje się pulsar.

Gromady Galaktyk

Supergromady Galaktyk

Gwiazdy

Ewolucja gwiazd, Diagram Hertzsprunga-Russella, Temperatura powierzchniowa i jasność gwiazd, Klasyfikacja wielkości gwiazd ze względu na długość ich promieni

Ewolucja gwiazd – stadia życia

→ Etapy ewolucji gwiazd, zależne od ich masy początkowej i pierwotnego składu chemicznego, są następujące: ∙ z mgławicy powstaje protogwiazda (wskutek kolapsu grawitacyjnego obłoku materii międzygwiazdowej)∙ kontrakcja grawitacyjna (kurczenie) protogwiazdy prowadząca do wzrostu temperatury i ciśnienia w jej wnętrzu∙ zainicjowanie reakcji termojądrowych we wnętrzu protogwiazdy (po osiągnięciu odpowiednio wysokiej temperatury) – przemiany atomów wodoru w atomy helu;→ dojrzałość i starość – wyczerpywanie się wodoru przebiega różnie: ∙ w tym momencie protogwiazda staje się normalną gwiazdą, a więc wchodzi do ciągu głównego ewolucji∙ opuszczenie przez normalną gwiazdę ciągu głównego po wyczerpaniu się paliwa jądrowego, czyli wodoru, a następnie przekształcenie się jej w zależności od posiadanej masy:∙ w przypadku gwiazd o stosunkowo średniej masie (o masie zbliżonej do Słońca) – czerwonego olbrzyma→ w kolejnym etapie, powoli stygnąc, przekształca się on w mgławicę planetarną, z czasem powstaje biały karzeł (gwiazda o rozmiarach zbliżonych do Ziemi), a następnie czarny karzeł;∙ w przypadku gwiazd o dużej masie, przekształca się on w czerwonego nadolbrzyma lub superolbrzyma;∙ wskutek wyczerpywania się źródła energii, którym jest wodór, dochodzi do wybuchu i tworzy się supernowa, z której wewnętrznych sfer powstać może z czasem gwiazda neutronowa (pulsar), lub też czarna dziura.

Diagram Hertzsprunga-Russella

→ Diagram Hertzsprunga-Russella (stworzony w 1911 r. przez E. Hertzsprunga; w 1913 r. udoskonalony przez H.N. Russella) pokazuje, że moc promieniowania gwiazd jest tym większa, im wyższa jest ich powierzchniowa temperatura.∙ Większość gwiazd leży w pasie zwanym ciągiem głównym. ∙ Ciągnie się on od lewej górnej części diagramu (gdzie znajdują się gorące, jasne niebieskie olbrzymy), do prawej dolnej (gdzie znajdują się zimne, słabo świecące czerwone karły - do tego typu zalicza się większość najbliższych gwiazd).∙ Poza ciągiem głównym znajdują się jasne, zimne czerwone olbrzymy i czerwone nadolbrzymy, jasne, gorące niebieskie nadolbrzymy i słabo promieniujące, gorące białe karły oraz supernowe i gwiazdy neutronowe.

Temperatura powierzchniowa I jasność gwiazd (typ widmowy)

→ Temperaturę powierzchniową i jasność gwiazd (typ widmowy), w skali od gorących do chłodnych, oznacza się literami: O, B, A, F, G, K i M.∙ Słońce jest gwiazdą typu G, czyli mającą średnią temperaturę i jasność.∙ Przypuszcza się, że w otoczeniu tego typu gwiazd są najbardziej sprzyjające warunki do formowania się planet podobnych do Ziemi i rozwoju życia na tych planetach.

Klasyfikacja wielkości gwiazd ze względu na długość ich promieni

→ W klasyfikacji wielkości gwiazd ze względu na długość ich promieni, Słońce zalicza się do karłów (żółtych karłów), czyli gwiazd znacznie mniejszych od nadolbrzymów i olbrzymów, zarazem jednak o wiele większych od czerwonych karłów, białych karłów i gwiazd neutronowych.∙ Przy swojej masie (oszacowanej na 1,991 x 1030 kg) Słońce może utrzymać się w ciągu głównym przez ok. 10 mld lat.∙ Wiadomo, że w tej fazie ewolucji znajduje się ono już od ok. 5 mld lat. Oznacza to, że pozostanie dla nas wydajnym źródłem energii przez następne 5 mld lat, po czym zacznie się przekształcać w czerwonego olbrzyma.

Słońce

Reakcje termojądrowe, Budowa Słońca

Słońce – reakcje termojądrowe

→ Źródłem promieniowania Słońca (podobnie jak wszystkich gwiazd ciągu głównego) są zachodzące w jego jądrze reakcje termojądrowe polegające na łączeniu atomów wodoru i tworzeniu helu. → Wytwarzana dzięki temu energia dostarcza wielkich ilości ciepła (temperaturę jądra ocenia się na 15,5 mln °C) niezbędnego do kontynuowania reakcji termojądrowych i utrzymuje ciśnienie dochodzące do 200 mln atmosfer, zdolne zrównoważyć ogromne siły grawitacji.

Budowa Słońca

→ W otaczającej jądro strefie radiacji (strefie równowagi promienistej – tzw. otoczce promienistej) fotony są na przemian absorbowane i emitowane, z czasem przedostając się do leżącej ponad nią strefy konwektywnej.∙ Z tej strefy energia przenika kolejno do fotosfery, chromosfery i korony słonecznej, a następnie w przestrzeń międzyplanetarną.∙ Szacuje się, że do wydostania się energii powstałej w jądrze na powierzchnię Słońca potrzeba 20 mln lat.∙ Z chromosfery wyrzucane są nawet na odległość miliona kilometrów fontanny materii - protuberancje, a z korony uwalniają się protony, elektrony i jony atomów (promieniowanie korpuskularne), przenikające jako wiatr słoneczny w przestrzeń międzyplanetarną.

Gwiazdozbiory nieba północnego

→ Obecny podział sfery niebieskiej na 88 gwiazdozbiorów oraz ich granice zostały ustalone w 1930 roku przez Międzynarodową Unię Astronomiczną. → Gwiazdozbiorami nazywamy gwiazdy, które są ułożone w stałe konfiguracje (przesuwają się zgodnie z porami roku), np. gwiazdozbiory Barana, Lwa, Raka czy takie jak Mały Wóz i Wielki Wóz. Ich pozycja zmienia się także w ciągu nocy

→ Dodatkowo astronomowie wprowadzili system oznaczeń gwiazd związany z łacińskimi nazwami gwiazdozbiorów: ∙ w gwiazdozbiorze Ursa Minor (Mała Niedźwiedzica) najjaśniejsza jest Gwiazda Polarna, świecąca blisko północnego bieguna niebieskiego – nosi ona nazwę α (litera β symbolizuje gwiazdę drugą co do jasności, zaś γ – trzecią).∙ Gwiazdy należące do danego gwiazdozbioru leżą często w dużych odległościach od siebie i w rzeczywistości nie są ze sobą powiązane, jednak taki podział od setek lat ułatwia ludziom poszukiwanie na niebie różnych ciał niebieskich.

Wielka niedźwiedzica czyli Wielki Wóz

→ Większość gwiazdozbiorów obserwowanych na nocnym północnym niebie jest związana ze danymi porami roku. → Oglądając nocne niebo w nocy zauważyć możemy, że pewne gwiazdy pojawiają się za wschodnim horyzontem, przechodzą przez całe niebo podczas nocy, aby ostatecznie zniknąć pod zachodnim horyzontem.

→ Gwiazdy w nocy tym samym zachowują się tak samo jak Słońce w dzień. → Co więcej tym samym dokładne położenie gwiazdozbiorów w nocy także będzie się zmieniało.

Dziękuję za uwagę!

Weronika Bida, 2 As