wz

Vesmír

SLNKO Merkúr Venuša Zem Mars
Saturn Urán Neptún Pluto

Vesmír a jeho vznik. Slnečná sústava.

Človek oddávna hľadel s údivom na oblohu a snažil sa nájsť jeho zmysel a zákonitosti. Je zaujímavé objavovať tajomstvá vesmíru, jeho podstatu, deje, ktoré v ňom prebiehajú.

 Slnečnú sústavu predstavuje Slnko a všetky telesá, ktoré obiehajú okolo neho, ako aj prostredie, v ktorom sa tento pohyb uskutočňuje.

 Vesmír tvorí všetko, čo existuje, od najväčších galaxií až po nepatrné elementárne častice. Väčšina hmoty viditeľného vesmíru pochádza z hviezd, ktorých svetlo vidíme. Objekty, ktoré nemôžeme okom vidieť, môžeme objaviť iba vtedy, ak vyžarujú iné druhy žiarenia než svetlo. Napriek ohromnému počtu objektov je vesmír veľmi pustý. Iba o nepatrnej časti vesmíru vieme, že je na ňom život – je to planéta Zem.

 Celý vesmír sa skladá z hmoty. Všetka hmota bola pravdepodobne vytvorená pred 15 miliardami rokov pri obrovskom výbuchu nazvanom Veľký tresk. Počas krátkej doby sa elementárne častice – elektróny a protóny spojili a vznikol vodík a hélium. Za ďalšie miliardy rokov začali vznikať hviezdy. Jadrové reakcie vo vnútri hviezd vytvorili – a ďalej tvoria – ťažšie prvky.

 Okrem elementárnych častíc sa všetko vo vesmíre skladá z prvkov a ich kombinácií. Najväčšie zastúpenie má v kozme vodík, cca 74%, nasleduje hélium s 25%. Možno prekvapujúco sa vo vesmíre nachádza iba niečo vyše pol percenta kyslíka, ktorý je pre život nevyhnutý.

 Astronómovia odhadujú polomer vesmíru na 15 miliárd svetelných rokov. Svetelný rok je vzdialenosť, ktorú svetelný lúč prejde vo vákuu za 1 rok (t.j. cca 10 biliónov km). Za sekundu prejde svetelný signál vzdialenosť takmer 300 000 km, čo zodpovedá 7 obvodom Zeme. Pritom je sila Veľkého tresku príčinou, že sa vesmír neustále rozpína.

 Slnečná sústava začala vznikať asi pred 5 miliardami rokov z oblaku medzihviezdneho plynu a prachu. Pôsobením gravitácie sa oblak začal zmršťovať a uprostred vytvoril hustú plynovú guľu. Pri otáčaní sa splošťoval a v prostriedku sa vytvoril disk. Táto hustá oblasť sa zahriala natoľko, že v nej začali prebiehať termonukleárne reakcie a stala sa našou hviezdou, Slnkom. Medzitým sa z hmoty v disku vytvorili menšie telesá slnečnej sústavy. Paria medzi nich planéty, planétky a kométy.

 Centrálnym telesom slnečnej sústavy je Slnko. Po eliptických dráhach, blízkych kružniciam, obiehajú okolo Slnka planéty. K slnečnej sústave patria mesiace planét (napr. Mesiac), planétky, kométy, meteority. Pohyb týchto telies sa riadi gravitačným zákonom. Súčasťou slnečnej sústavy je medziplanetárny prach a plyn, na ich pohyb má vplyv aj slnečné žiarenie a magnetické pole. Hmotnosť Slnka (2,10u kg n=30) predstavuje 99,87% hmotnosti celej slnečnej sústavy. Najväčšou planétou slnečnej sústavy je Jupiter, ktorý má 0,1 % hmotnosti Slnka. Vzdialenosť poslednej planéty slnečnej sústavy Pluta sa považuje za hranicu planetárnej sústavy Slnka. Hranica slnečnej sústavy je daná dráhami dlhoperiodických komét, resp. oblasťou, v ktorej ešte prevláda gravitačné pôsobenie Slnka nad gravitačným pôsobením okolitých hviezd (priestor až do 200 tis. astronomických jednotiek). Slnečná sústava sa nachádza v jednom zo špirálových ramien našej Galaxie a zúčastňuje sa na jej pohybe. Okolo jadra Galaxie obieha rýchlosťou asi 250 km/s, doba jedného obehu trvá približne 250 mil. rokov.

  Až do 16, storočia sa udržoval geocentrický názor na usporiadanie slnečnej sústavy. O zavedenie heliocentrizmu sa zaslúžil M. Koperník, zákony pohybu planét objavil J. Kepler (zač. 17. storočia) a I. Newton (koncom 17. stor.) formuloval gravitačný zákon, platný pre celú slnečnú sústavu. Pohyby telies slnečnej sústavy študuje nebeská mechanika, otázky vzniku slnečnej sústavy planetárna kozmogónia.

               

  Slnko

hore

Hviezda v strede slnečnej sústavy, stará 5 miliárd rokov. Je 109 krát väčšia ako Zem (priemer gule je asi 1,4 milióna km) a okolo svojej osi sa otočí za 25 dní. Má 750-krát väčšiu hmotnosť ako všetky planéty spolu. Obsahuje 99,86% hmoty slnečnej sústavy. Je tvorené najmä vodíkom (90  %) a héliom (8%). Teplota v jadre Slnka dosahuje 15 miliónov stupňov celzia. Na povrchu 6 000oC. Energia, ktorá vzniká v jadre premenou atómov vodíka na hélium, trvá asi 2 milióny rokov, kým sa dostane na povrch. Takto vydrží ešte 5 mld rokov (potom sa jeho polomer začne zväčšovať – povrch planét sa začnú prehrievať, môžu sa až vypariť). Pri jadrových reakciách sa uvoľňuje E vo forme fotónov čiže častíc svetla, ktoré postupujú cez radiačnú zónu z atómu na atóm. Ich kľukaté putovanie môže trvať až milión rokov. Za touto zónou je nižší tlak, takže tu vzostupné prúdy vynášajú horúci plyn nahor a chladnejší plyn sa vracia smerom k jadru. Slabšie prúdy privádzajú plyn do fotosféry, viditeľného povrchu Slnka. Tam teplota plynu klesne, lebo tu žiarenie odchádza cez chromosféru, t.j. neviditeľnú vrstvu plynu. Časť tohto žiarenia sa nakoniec dostane až na povrch Zeme. A to je ako Slnko „svieti“. Vonkajšia časť Slnka sa skladá z fotosféry, chromosféry a koróny (oblasť horúceho plynu).

Zvláštnosťou fotosféry sú SLNEČNÉ ŠKVRNY: tmavé miesto na povrchu Slnka. Má kruhovitý alebo nepravidelný tvar a silné magnetické pole. Hlavné slnečné škvrny majú dlhú životnosť a sú viditeľné aj voľný okom, malé majú životnosť len niekoľko hodín. Ich teplota je asi o 2 000oC nižšia ako okolie.

 

Merkúr

  hore

Je to vlastne guľa zložená z hornín, tak ako aj Venuša, Zem a Mars, posiata krátermi a spaľovaná blízkym Slnkom. Na privrátenej strane k Slnku má 430oC a na odvrátenej –1800C. Jej povrch pripomína povrch Mesiaca. Táto planéta je vzdialená iba 57,9 mil. km od Slnka a nemá mesiace. Jej relatívna hmotnosť (Zem=1) je 0,06 a jej rotačná doba je asi 58 dní 15 hodín a 31 minút. Okolo Slnka obehne za 88 dní. Počas dvoch obehov Slnka sa 3 krát otočí okolo vlastnej osi. Deň na Merkúre je dlhý až 176 pozemských dní a je rovnako dlhý na celej planéte. Nemá atmosféru, pretože jeho malá gravitácia by ju neudržala.

 

Venuša   

Stavbou sa v podstate podobá Zemi, obklopuje ju však hustý obal z oxidu uhličitého (žlté mraky). Je to zároveň tretí najjasnejšie viditeľný objekt zo Zeme. Hneď po Slnku a Mesiaci. Jej rotačná doba je 225 dní. Okolo vlastnej osi sa otáča opačne ako ostatné hviezdy. Vzdialenosť od Slnka je 108,2 mil. km. Jej povrch je pokrytý pohoriami vysokými až do 10 000 m, krátermi a tektonickými zlomami, ktoré svedčia o tektonickej činnosti a intenzívnej erózii. Na povrchu je teplota až 4800C. Venuša nemá vlastné magnetické pole. Táto planéte sa aj veľkosťou podobá zemi. No je veľmi nehostinná, lebo okrem oxidu uhličitého, ktorý zadržiava žiarenie Slnka, obsahuje jeho atmosféra zakalená kvapôčkami kyseliny sírovej.

 

Zem

hore

Je to tretia planéta slnečnej sústavy a má tvar geoidu (gule so sploštenými pólmi). Vykonáva dva pohyby: jeden okolo vlastnej osi (24 hodín) a druhý okolo Slnka (365 dní). Zem v sebe skrýva obrovskú E, čo je dnes badateľné na sopečnej činnosti a zemetraseniach. Oba tieto javy súvisia s neprestajným pohybom litosferických  dosiek, ktoré so sebou nesú kontinenty a oceány. Na povrchu Zeme sa nachádza asi 1,4 miliardy km3 vody. Viac než 97% tejto životne dôležitej kvapaliny je v moriach a oceánoch a len necelé 1%  je v riekach a jazerách. Zem je vzdialená 150 miliónov km od Slnka. Okolo Zeme obieha jeden Mesiac. Je to zatiaľ jediná planéta, na ktorej je známy život. Ak by sme dejiny Zeme vtesnali do 24 hodín, človek by sa objavil najskôr 2 sekundy pred polnocou.

MESIAC: Je to prirodzená obežnica planéty Zem. Jeho hmotnosť je 81-krát menšia ako hmotnosť Zeme. Preto je k Zemi obrátený stále tou istou stranou. Na strane obrátenej k Slnku má teplotu až 100oC a na odvrátenej -1550C. Nemá atmosféru a teda ani vietor ani zrážky a jeho prastaré horniny nezvetrávajú. Nemá ani vodu ani vlastný zdroj svetla, svieti odrazeným svetlom zo Slnka. Povrch Mesiaca je pokrytý rozsiahlymi planinami nazývanými mesačné moria a krátermi, ktoré vznikli dopadom meteoritov na jeho povrch. Je vzdialený 384 400 km od Zeme. Prvá ľudská posádka, ktorá pristála na Mesiaci 19. 7. 1969, bola posádka americkej kozmickej lode Apollo 11 s kozmonautmi Amstrongom, Aldrinom, tretí člen posádky Collins ich zabezpečoval na obežnej dráhe.

 

Mars

hore

Táto červená (jeho červená farba je spôsobená oxidmi železa) planéta sa okolo vlastnej osi otočí za 24 hodín a 23 minút (1,9 roka), takže jeden deň na Marse trvá asi tak, dlho ako na Zemi. Mars je obalený atmosférou zloženou z oxidu uhoľnatého, oxidu uhličitého a vody. Okolo pólov má biele čiapočky. Jeho vzdialenosť od Slnka je asi 227,9 miliónov km. O tejto planéte sa hovorí, že práve na nej sa možno nachádzajú nejaké známky života. To by znamenalo, že v našej slnečnej sústave nie je Zem jediná planéta, na ktorej existuje život. Na Marse sa nachádza najvyššia známa sopka slnečnej sústavy s výškou 26 km. Táto planéta má dva mesiace: Phobos a Deimos.

 

Jupiter   

Je to najväčšou a najťažšou planétou našej slnečnej sústavy. Jeho hmotnosť je 318 – krát väčšia ako Zem – asi 1 908 000 000 000 000 000 000 000 000 kg (318 . 6 . 1024 kg). Jupiter v objeme by pohltil 1319 Zemí. Má 3 prstence. Je to rotujúci plynný obor, ktorý má väčší objem ako všetky ostatné planéty dokopy. Na jeho oblačnom obale, ktorého pohyb dokazuje, že tam vanú vetry rýchlosťou väčšou ako 100 m/s, je Veľká červená škvrna, čo je vlastne búrka, ktorá by pohltila celú Zem. Táto búrka trvá najmenej 300 rokov. Planétu tvoria takmer výhradne plyny, pevné jadro má priemer iba 25 000 km. tlak okolitých plynov je taký veľký, že teplota na povrchu jadra dosahuje 30 0000C. Má 16 mesiacov (Metis, Adrastea, Amalthea, Thebe, Io, Europa, Ganymedes, Callisto, Leda, Himalia, Lysithea, Elara, Ananke, Carme, Pasiphae and Sinope), najväčším z nich je Ganymedes, ktorý je zároveň najväčším mesiacom našej slnečnej sústavy (je väčší ako planéta Pluto). Je vzdialená 778,4 miliónov km od Slnka a okolo vlastnej osi sa otočí za 9 hodín 56 minút. Čas obehu okolo Slnka je 11,7 roka.

 

Saturn

        hore

       

Druhá najväčšia planéta je slabo pruhovaná guľa s niekoľkými prstencami. Pruhy sú vlastne čiastočkami zlúčenín vody a amoniaku v atmosfére planéty. Prstence tvorí prach a ľadové častice. Na svoju veľkosť sú veľmi tenké (pre porovnanie: placka s priemerom 1,4 km by mala hrúbku iba 5 mm). Podstatou tejto planéty, tak ako aj planéty Jupiter, je najmä plynný vodík a hélium. Teplota na povrchu je –1700C. Je vzdialený 1427 mil. km od Slnka a doba rotácie je 10 hodín 39 minút. Čas obehu 29,5 roka. Má až 21 mesiacov (Pan, Atlas, Prometheus, Pandora, Epimetheus, Janus, Mimas, Anceladus, Tethys, Telesto, Calypso, Dione, Helene,  Rhea, Titan, Hyperion, Iapetus, Phoebe) a najväčší z nich sa volá Titán.

 

Urán               

Os otáčania Urána okolo svojej osi je oproti rovine obehu okolo Slnka naklonená o niečo vyše 900, rotuje „na boku“.  Okolo Slnka obehne za 84,7 roka a okolo vlastnej osi sa otočí za 17 hodín 14 minút.  Od Slnka je vzdialený 2865,5 mil. km. V jeho atmosfére sa vyskytuje vodík a metán. Metánové oblaky spôsobujú jeho zelenomodrý nádych. Jeho povrch je pokrytý hrubou vrstvou ľadu, ktorý tvorí vodík a amoniak. Podobne ako Saturn má okolo seba viaceré prstence (najmenej 9) a 15 mesiacov (Cordelia, Ophelia, Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet, Portia, Rosalind, Belinda, Puck, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, Oberon). Jeho najväčší mesiac sa názýva Titánia. Bol objavený v roku 1781.

 

Neptún  

hore 

      

Okolo tejto „modrej“ planéty sú nevýrazné prstence tvorené kryštálikmi zmrznutého metánu. Je vzdialená 4 489,6 mil. km od Slnka a jej deň trvá 17 hodín 50 minút. Okolo Slnka obehne za 165 rokov. V jeho atmosfére sa nachádza metán, vodík, amoniak a dusík. Teplota na tejto planéte klesá až na –2200C. Má 8 mesiacov (Naiad, Thalassa, despina, Galatea, Larissa, Proteus, Triton, Nereid). Triton má –235 0C, je najchladnejším objektom slnečnej sústavy.

 

Pluto                

Pluto je drobná ľadová planéta vzdialená 5 892,7 mil. km od Slnka 9 čiže najvzdialenejšia. Je menší ako náš Mesiac. Doba obehu okolo Slnka je 248,5 roka, pričom asi 20 z týchto rokov je Pluto bližšie k Slnku než Neptún. Jej mesiac, Charón, má asi polovičnú veľkosť samotnej planéty. Spolu s ním tvorí akoby dvojplanétu. Bol objavený až v roku 1930. Dráha tejto planéty je najpretiahnutejšia. Preto sa niekedy nachádza bližšie k Slnku ako Neptún. Všetky planéty sa totiž pohybujú po eliptických dráhach. Okrem Pluta sa všetky pohybujú viac-menej v jednej rovine.

 

© Aktualizované
02.08.2005