Země jako vesmírné těleso

Prezentace na téma: "Země jako vesmírné těleso"— Transkript prezentace:

1 Země jako vesmírné těleso

2 Vznik a zánik vesmíru Vesmír vznikl přibližně před 13 až 18 miliardami roků a to výbuchem horké a husté látky plné energie. Tento výbuch nazýváme Velký třesk (big bang). Začalo jeho rozpínání a postupné ochlazování. Tak vznikl vodík, který je předpokladem vniku hvězd, galaxií… Rozpínání probíhá dodnes, ale postupně se zpomaluje. Někteří vědci tvrdí, že se rozpínání úplně zastaví. Jiní jsou zastánci neustálého rozpínání až do zhroucení všech hvězd, snad i vyčerpání energie. Nejpravděpodobnější teorie je teorie Velkého krachu (big crunch) – vesmír se zase začne smršťovat, až opět vybuchne. To by mělo nastat asi tak za 150 miliard let, což ale samozřejmě nejde s přesností určit.

3 Vesmírné objekty Slovo vesmír lze jednou větou definovat jako soubor všech kosmických těles, které na sebe vzájemně působí. Tato tělesa jsou: Galaxie – jsou to soustavy tvořené miliardami hvězd a různými dalšími objekty – solárními systémy, planetami atd. Naše galaxie se nazývá Mléčná dráha a obsahuje asi 150 miliard hvězd. Má tvar spirálovitého disku, střed je zhuštěný a vycházejí z něho spirálovitá ramena. Ostatní galaxie mají podobný tvar a rozdělujeme je do skupin: eliptické, spirální, spirální s příčkou a nepravidelné Galaxie neustále rotují a s v souvislosti s rozpínáním vesmíru se navzájem od sebe vzdalují. Dále se ještě dělí do dalších skupin. Naše galaxie patří do tzv. Místní skupiny galaxií. Ze známejších sem ještě patří Magellanova mračna či Velká mlhovina v Andromedě a Orionu.

4 Hvězdy – jsou to kulovitá gravitační tělesa složená z plazmy
Hvězdy – jsou to kulovitá gravitační tělesa složená z plazmy. Jsou základními prvky vesmíru – probíhají v nich termojaderné reakce vytvářející světlo a teplo. Hvězdy prodělávají různá vývojová stádia, která jsou ovlivněna velikostí. Rodí se z mlhovin. Hvězda jako Slunce začíná stabilně zářit asi 50 milionů let po svém vzniku z mlhoviny. Takto září 10 miliard let, než se začne rozpínat a stane se červeným obrem, který bude 20x až 30x větší. Poté se zase začne smršťovat a uvolňovat prstence plynu a vytvoří planetární mlhovinu. Nakonec se z něj stane bílý trpaslík, který už není aktivní. Jiné hvězdy ale čeká jiný osud. Slunce je průměrná hvězda, proto byly takovéto fáze. Středně hmotné hvězdy mají kratší život. Rozpíná se na obra a poté veleobra rychleji. Následuje výbuch zvaný supernova, mlhovina se rozptýlí a zůstane pulsar, nebo-li neutronová hvězda, která vydává elektromagnetické záření. Poslední kategorií hvězd jsou velmi masivní hvězdy, které jsou 50x hmotnější než Slunce, vydávají intenzivní záření miliony let, poté se rozepnou na veleobra, zhroutí v supernovu a následně v černou díru, což je oblast s extrémní gravitací. Hvězdy nejsou samostatné objekty, někdy se vyskytují jako okolo sebe rotující dvojhvězdy nebo hvězdokupy. Nejznámější hvězdokupa se nazývá Plejády a nachází se v souhvězdí Býka.

5 Planety – tělesa obíhající kolem hvězd, nemívají vlastní zdroj záření, menší planety se nazývají planetky. Planety se dělí na terestrické (planety zemského typu) a velké (často plynné) Měsíce – obíhají kolem planet Komety - jsou tělesa, která obíhají okolo hvězd v nepravidelných drahách různou rychlostí. Jejich jádro je složené z ledu (zmrzlá voda, metan, čpavek, oxid uhličitý), který je obalen hrubým prachem, balvany či hrudkami kovů, o průměru obvykle 20 km. Během přiblížení ke Slunci se jádro odpařuje a vzniká zářící kóma (dalo by se říct, že je to vlastně atmosféra komet, protože je to obal z plynů) a dlouhý chvost. Asi nejznámější a nejprozkoumanější kometa je Halleyova kometa. Její jméno dostala po britském vědci jménem Edmond Halley, který žil v 17. století. Halleyova kometa se k nám vrací každých 76 let. Naposledy to bylo v roce 1986, takže se opět vrátí v roce 2061. Meteoroidy – tělesa putující vesmírem Meteory – světelná stopa na obloze způsobená hořením meteoroidu v atmosféře Meteority – zbytek meteoroidu, který dopadl na Zemi. Rozdělují se na železné a kamenné. Největší nalezený meteorit se nachází v Nambii v jižní Africe. Je ze železa, má hmotnost 59 tun a dosahuje délky 2,75 m.

6 Sluneční soustava Sluneční soustava vznikla asi před 4.7 miliardami let z hustého oblaku plynu a prachu. Tento oblak se důsledkem vlastní gravitace začal smršťovat a vytvořil tak rotující disk s největším zahušťováním v jeho středu (Slunce). Střed se tak zmenšil a zahřál, že začal zářit a tak vzniklo Slunce. Ze zbylého materiálu vnikali planety, jejich měsíce… Oficiálně máme 8 planet Sluneční soustavy a další planetky: Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun; mezi Marsem a Jupiterem se nachází první pásmo planetek (z nichž nejznámější je planetka Ceres) a za Neptunem druhé - Kuiperův pás (disk) planetek, kam také řadíme donedávna 9. planetu Sluneční soustavy Pluto.

7 Slunce - fakta Stáří: 4.7 miliard let
Životnost: přibližně 6.5 miliard let Teplota jádra: 14 milionů °C Teplota povrchu: °C Průměr: km (asi 109x větší než Země) Hmotnost: (Země = 1) Rotace: 25 až 35 dní (kolem své osy) a dále rotuje okolo středu Galaxie s celou soustavou – oběh trvá 250 mil. let Vzdálenost od Země: milionů km (přísluní = perihelium – 147,1 , odsluní = afelium – 152,1; perihelium – 3. ledna, afelium – 4. července) Tvoří 99% hmotnosti celé sluneční soustavy

8 Slunce Slunce je koule horkého, žhavého plynu, tvořená hlavně vodíkem a heliem. Je nezbitou součástí našeho života v podobě světla a tepla. Slunce vyzařuje i elementární částice a atomová jádra. Proud těchto částic unikajících ze Slunce nazýváme slunečným větrem. Tento vítr může narušit magnetické pole Země. Když pronikne až do atmosféry, kde se stráží s molekulami vzduchu, tak vzniká polární záře. Tato aktivita nabírá na intenzitě, když se na povrchu Slunce objeví tmavé sluneční skvrny. Jsou to místa s podstatně nižší teplotou. Zabraňují energii šířit se na povrch a tak v jejich okolí se vyskytují silné erupce, které vysílají do kosmu proudy částic v podobě slunečního větru.

9 Slunce - složení V samém středu Slunce se nachází jádro, kde se tvoří tepelná energie. Odtud proniká jako záření přes oblast, která se nazývá zóna zářivé rovnováhy. Dále se šíří konvektivními proudy přes konvektivní zónu. Přechod mezi povrchem a atmosférou se nazývá fotosféra. Zde se tvoří sluneční skvrny. Atmosféra se skládá z chromosféry a koróny- to je jakási řídká horní atmosféra Slunce, která nemá žádný okraj a zasahuje hluboko do sluneční soustavy, viditelná při zatmění. Mezi další sluneční projevy patří ještě protuberance. To jsou náhlé výtrysky sluneční hmoty desetitisíce kilometrů nad povrch, ovládané magnetickým polem Slunce. Chemické složení: 73% vodíku, 25% helia, 2% ostatních prvků.

10 Merkur - fakta Vzdálenost od Slunce: 57.9 milionů km
Rovníkový průměr: 4 878 Teploty: -180°C až 450°C Rotace: 58 dní 16 hodin Oběh okolo Slunce: 88 dní Prstence: 0 Měsíce: 0

11 Merkur Merkur je druhá nejmenší planeta ve sluneční soustavě. Není o moc větší než náš Měsíc, dokonce se mu i podobá četnými krátery a stejně jako on nemá ani atmosféru. Protože je Merkur velmi blízko Slunci, tak se jeho přivrácená strana může zahřát až na 450 °C. Na odvrácené straně je naopak -180 °C. Tyto teploty jsou tak intenzivní díky jeho pomalé rotaci.

12 Venuše - fakta Vzdálenost od Slunce: 108.2 milionů km
Rovníkový průměr: km Teplota: 470°C Rotace: 244 dny Oběh okolo Slunce: 224 dní 17 hodin Prstence: 0 Měsíce: 0

13 Venuše Někdy nazývaná jako Jitřenka (to když jasně září na východní obloze při východu slunce), jindy zase jako Večernice (to když „vychází“ na západní obloze při západu slunce). Po Měsíci je Venuše nejjasnějším objektem noční oblohy. To proto, že se dostává ze všech planet nejblíže k Zemi. Kromě toho je neustále zahalena do hustých mračen snadno odrážejících sluneční svit. Venuše je jen o něco menší než Země, tvořena kamením a hustou atmosférou stejně jako ona. Jinak se jí už nepodobá – je zde nedýchatelná atmosféra obsahující převážně oxid uhličitý a víří zde mraky kyseliny sírové. Dále je zde vysoká teplota přesahující 470°C a tlak atmosféry je 90x větší než na Zemi.

14 Mars - fakta Vzdálenost od Slunce: 227.9 milionů km
Rovníkový průměr: km Teplota: -120°C až 25°C Rotace: 24 hodin 37 minut Oběh okolo Slunce: 687 dní Prstence: 0 Měsíce: 2- Phobos (větší) a Deimos (menší), (v překladu Hrůza a Děs)

15 Mars Mars je další planeta podobná Zemi - jeho den je téměř stejně tak dlouhý jako ten náš, má roční období, polární čepičky a atmosféru tvořenou hlavně oxidem uhličitým, kde se tvoří mraky a časté větrné bouře plné prachu Říká se mu rudá planeta díky jejímu zabarvení do oranžova až červena, které způsobuje velké množství oxidu železa. Mars je všeobecně zajímavá planeta. V minulosti byla častým terčem výzkumu mimozemské civilizace. Dnes už víme, že na Marsu život opravdu existuje, protože jsme na jeho povrch zavlekli organismy ze Země. Takže zatím s jistotou nemůžeme říct, že život tam byl už před námi. I když je na planetě mnoho zvláštních úkazů jako jsou podivná koryta, kde by mohla téci voda či podivná „socha“ z prachu a písku připomínající hlavu se znatelnými rysy obličeje. Lidé se domnívali, že je to tvář nějakého „marťana“. Na Marsu se také nachází nejvyšší sopka sluneční soustavy Olympus Mons měřící okolo km.

16 Jupiter - fakta Vzdálenost od Slunce: 778.3 milionů km
Rovníkový průměr: km Průměrná teplota: -150°C Rotace: 9.9 hodiny Oběh okolo Slunce: 11 roků 10 měsíců Prstence: 3 Měsíce: 63, 48 pojmenovaných jmény – největší Ganymedes (5 268 km), 2. největší Callisto (4 806 km), 3. největší Io (3 643 km), 4. největší Europa (3 130 km), podle vzdálenosti od Jupitera (nejbližší) Methis, Adrastea, Amalthea, Thebe, Io, Europa, Ganymedes, Callisto,Themisto, Leda, Himalia, Lysithea, Elara, Carpo, Euporie, Orthosie, Euanthe, Thyone, Mneme, Harpalyke, Hermippe, Praxidike, Thelxinoe, Helike, Iocaste, Ananke, Eurydome, Arche, Autonoe, Pasithee, Chaldene, Kale, Isonoe, Aitne, Erinome, Taygete, Carme, Sponde, Kalyke, Pasiphae, Eukelade, Megaclite, Sinope, Hegemone, Aoede, Kallichore, Callirrhoe, Cyllene

17 Ganymedes Io Callisto Europa

18 Jupiter Jupiter je největší a nejhmotnější planeta sluneční soustavy s největším počtem objevených měsíců (63). Celý je pokryt pásmy (tmavé pruhy) a zónami (světlé pruhy), které se pohybují různou rychlostí, mezi nimiž se neustále přemísťují tmavé a světlé skvrny. Jsou to neustále probíhající bouře. Nejslavnější a největší z nich už trvá 300 let a nazývá se Velká rudá skvrna. Jupiter je velice zvláštní planeta, připomínající až hvězdu - vydává své vlastní slabé světlo, které se přičítá k odraženému světlu ze Slunce (Jupiter má velice hustou atmosféru, která dokáže stejně jako na Venuši odrážet sluneční svit), dále vyzařuje svoje vlastní teplo, rádiové a rentgenové záření, má silné magnetické pole a skládá se převážně z vodíku.

19 Saturn – fakta Vzdálenost od Slunce: 1 427 milionů km
Rovníkový průměr: km Průměrná teplota: -180°C Rotace: 10 hodiny 40 minut Oběh okolo Slunce: 30 let Prstence : 7 Měsíce: 47, 18 pojmenovaných jmény, největší Titan (5 150), podle vzdálenosti od Saturnu (nejbližší) Pan, Atlas, Prometheus, Pandora, Epimetheus, Janus, Mimas, Enceladus, Tethys, Telesto, Calypso, Dione, Helene, Rhea, Titan, Hyperion, Japetus, Phoebe

20 Saturn Saturn je druhá největší planeta sluneční soustavy a leží 2x dále od Slunce než Jupiter. Stejně jako na jeho povrchu i na Saturnu jsou pásma a zóny a stejně tak má i prstence. Ovšem v nich si získal prvenství - jsou největší a nejzářivější. Rozpětí prstenců od jednoho okraje ke druhému je přibližně km, což je asi dvojnásobek průměru planety. Prstence netvoří souvislou plochu, ale jsou odděleny mezerami. Jako první je rozdělil italský astronom Giovanni Cassini, podle něhož se největší jmenuje. Prstence jsou tvořeny ledovými úlomky, prachem a kamením. Ovšem tlusté jsou jen několik set metrů.

21 Uran – fakta Vzdálenost od Slunce: 2 870 milionů km
Rovníkový průměr: km Průměrná teplota: -210°C Rotace: 17 hodin 14 minut Oběh okolo Slunce: 84 roky Prstence: 11 Měsíce: 27, 20 pojmenovaných jmény, největší Triton (2 705 km), (nejbližší) Cordelia, Ophelia, Bianca, Cressida, Desdemonda, Juliet, Portia, Rosalinda, Belinda, Puck, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, Oberon, Caliban, Stephano, Sycorax, Prospero, Setefos známý jako překocená planeta, protože rotuje téměř na vodorovné ose

22 Neptun - fakta Vzdálenost od Slunce: 4 497 milionů km
Rovníkový průměr: km Průměrná teplota: -215°C Rotace: 16 hodin Oběh okolo Slunce: 164 roky 10 měsíců Prstence: 6 Měsíce: 8, (nejbližší) Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, Protheus, Triton, Nereida

23 Hale-Bopp Hyakutake Encke Halley West Ikeya-Seki

24 Tvar a velikost Země První důkaz o tom, že je země kulatá, přinesla plavba Magallhaese, který 1519 vyplul s 5 lodmi. Pouze jedna loď se vrátila a dokázala, že Země je skutečně kulatá. Jenže ona ve skutečnosti kulatá není. Jedná se o nepravidelné těleso, pro které byl v 19. století zaveden pojem geoid. Je to těleso omezené střední hladinou oceánu probíhající myšleně i pod kontinenty. Jenže geoid je matematicky nevypočítatelný, proto ho pro praktické potřeby nazýváme rotačním, nebo-li referenčním elipsoidem. V matematice je pak jen malý tvarový rozdíl mezi referenčním elipsoidem a koulí, proto ho jí nahrazují. Rovníkový průměr: km; Poledníkový průměr: km Délka rovníku: ,8 km; Délka poledníkové kružnice: ,5 km Střední hodnota 1° zeměpisné šířky: 111,135 km Průměrná vzd. od Slunce: 149,6 mil. km; od Měsíce: km Plocha povrchu: 510 mil. Km²; Hmotnost: 6.10²4 kg; Objem: ¹² km³ Průměrná teplota: 15°C Průměrná nadmořská výška: 875 m n. m.

25 Měsíc – fakta Rovníkový průměr: 3 476 km
Vzdálenost od Země: km Oběh okolo Země: 27 dní 8 hodin Rotace: 27 dní 8 hodin Fáze: 29 dní 13 hodin Teplota: -160°C až 120°C Fáze měsíce: Nov (=novoluní) – Měsíc je mezi Zemí a Sluncem - ozářená polokoule je odvrácená, tedy není vidět 1. čtvrť – Měsíc dorůstá (tvar písmene D), je vidět polovina Úplněk – Měsíc je na opačné straně než je Slunce, Měsíc je vidět celý 3. čtvrť – Měsíc couvá (tvar písmene C), je vidět polovina

26

27

28

29 Pohyby Země Rotace Země – otáčení kolem vlastní osy, rotuje od západu k východu za 23 h 56 min. 4,1 s – označováno jako 1 tzv. hvězdný den = siderický den, v běžném životě se ale označuje jako střední sluneční den, který trvá 24 hodin. Hlavní důsledky rotace Země: a) střídání dne a noci b) zdánlivý pohyb vesmírných těles (Slunce, hvězd, planet) po obloze c) zploštění země d) Coriolisova síla = uchylující síla zemské rotace; tělesa na zemském povrchu pohybující se v poledníkovém směru se na severní polokouli stáčení doprava, na jižní doleva. Coriolisova síla mění původní směr vzdušných a vodních proudících mas – oceánské proudy, pasáty, deformace říčních koryt... Oběh Země okolo Slunce dní 5 h 48 min. 45,7 s – tento rok je označován jako tzv. tropický, trvá o něco déle než kalendářní rok, proto máme jednou za 4 roky rok přestupný (366 dní); vzdálenost Země od Slunce není stálá – nejblíže je začátkem ledna – perihelium (=přísluní) – 147,1 mil. km; začátkem července je nejdále – afelium (=odsluní) – 152,1 mil. km; Země obíhá po eliptické dráze nestejnou rychlostí – v periheliu je rychlost maximální, v afeliu minimální; průměrná rychlost – 30 km/s po dráze 939 mil. km

30 Průsečnice oběžné dráhy Země kolem Slunce se světovou nebeskou sférou se označuje jako ekliptika. Dráha Země leží v její rovině. Průsečnice roviny zemského rovníku se světovou sférou se nazývá světový rovník. Ekliptika a světový rovník se protínají ve dvou bodech – jarním bodem rovnodennosti (20. – 21. března) a podzimním bodem rovnodennosti (22. – 23. září). Sklon roviny rovníku k rovině ekliptiky je 23°27´, stejný úhel svírají na nebeské sféře i ekliptika se světovým rovníkem. Důsledky oběžného pohybu: a) Vymezení teplotních pásů díky rozdílnému úhlu dopadu slunečních paprsků; teplý pás (mezi obratníky), mírné pásy (mezi obratníky a polárními kruhy), polární pásy b) Střídání ročních období – není způsobeno měnící se vzdáleností Země od Slunce, ale sklonem zemské osy. Osa rotace si zachovává k rovině oběžné dráhy Země stále stejný sklon – 66°33´. Sklon zemské osy způsobuje změny v ozáření zemských polokoulí během roku. V důsledku toho dochází ke střídání ročních období a změně délky noci a dne v různých geografických oblastech Země podle jejich zeměpisné šířky.

31

32 V období letního slunovratu (21. – 22
V období letního slunovratu (21. – 22. června) je severní pól maximálně přikloněný ke Slunci a sluneční paprsky dopadají v poledne kolmo na obratník Raka. Na severní polokouli je nejdelší den (16 h) a nejkratší noc a současně také začíná astronomické léto. V období zimního slunovratu (21. – 22. prosince) je ke Slunci nejvíce přikloněný jižní pól. Slunce se v poledne nachází kolmo nad obratníkem Kozoroha. Na severní polokouli začíná astronomická zima a je nejdelší noc a nejkratší den. Ve dnech jarní a podzimní rovnodennosti dopadají v poledne sluneční paprsky kolmo na rovník. Dny i noci jsou stejně dlouhé. Jarní rovnodenností (20. – 21. března) začíná jaro a podzimní rovnodenností (22. – 23. září) začíná podzim.

33 Slapové jevy

34 Slapové jevy jsou periodické deformace zemského tělesa vyvolávané gravitačním působením Měsíce a Slunce a odstředivou silou, která vzniká pohybem Země kolem společného těžiště gravitačně spjaté soustavy Země – Měsíc. Toto těžiště se nazývá barycentrum a leží 1700 km pod povrchem Země. Tato odstředivá síla má vliv na příliv a odliv, nebo-li slapy mořské (dmutí), slapy zemské kůry a slapy atmosféry. Nejvíce je to ale pozorovatelné na moři. Příliv vzniká na straně přivrácené k Měsíci a v důsledku odstředivé síly i na odvrácené straně. Příliv a odliv se pravidelně střídají v cyklu 12 hodin 25 minut. Každý další den je to o 50 minut později, protože dohromady cykly dávají součet 24 hodin 50 minut. Největší příliv – tzv. skočný příliv nastává v období úplňku a novu, protože se Země, Měsíc a Slunce nacházejí na jedné přímce a vysledná síla gravitace je tak větší. Naopak při 1. a 3. čtvrti je to nejméně – tzv. hluchý příliv.

35 © Tereza Forejtková