Ziemia we Wszechświecie
Transkrypt
Ziemia we Wszechświecie
Ziemia we Wszechświecie Obiekty we Wszechświecie Galaktyka: zbiór milionów (lub miliardów) gwiazd i materii międzygwiezdnej we Wszechświecie, np. Słońce jest jedną z milionów gwiazd wchodzących w skład galaktyki Drogi Mlecznej, zwanej też Galaktyką. We Wszechświecie istnieją miliony podobnych galaktyk. Gwiazda: ciało niebieskie świecące własnym światłem, np. Słońce, Syriusz. Planeta: ciało niebieskie poruszające się wokół gwiazdy, świecące światłem odbitym od niej. Planety w Układzie Słonecznym dzielimy na planety grupy ziemskiej (zwane też niekiedy wewnętrznymi), czyli Merkury, Wenus, Ziemia i Mars. Ich cechą wspólną jest niewielka średnica (podobna do ziemskiej) i wyraźna skorupa zewnętrzna tworząca grunt. Drugą grupą planet są planety zewnętrzne (Jowisz, Saturn, Uran, Neptun), zwane planetami olbrzymimi. Cechują się wyraźnie większymi rozmiarami i mniejszą średnią gęstością (ich zewnętrzne powłoki nie są zbudowane z ciał stałych). Księżyce: ciała niebieskie krążące wokół planet. Znamy planety, które nie posiadają księżyców (Merkury, Wenus) oraz takie, które mają ich wiele (Saturn – 22, Jowisz 16). Księżyc krążąc wokół Ziemi oddziałuje na nią i powoduje szereg zjawisk. Jeden obieg Kasiężyca wokół Ziemi trwa ok. 28 dni. Gdy znajduje się na linii Słońce – Ziemia, pomiędzy nimi, mówimy że jest w nowiu (strona zwrócona ku Ziemi jest nieoświetlona – niewidoczna) i może wówczas przysłonić tarczę Słońca (zaćmienie Słońca). Po nieco ponad 7 dniach Księżyc znajduje się w pierwszej kwadrze – z Ziemi widoczny jest jako wypełniona litera „D”. Po kolejnym tygodniu cała oświetlona tarcza Księżyca jest zwrócona ku Ziemi (pełnia Księżyca), w tej fazie mogą wystąpić zaćmienia Księżyca. Ostatnia kwadra księżycowa jest widoczna z Ziemi jako wypełniona litera „C”. Komety: ciała niebieskie pojawiające się w Układzie Słonecznym tylko jednorazowo lub raz na wiele lat. Zbudowane są z zamarzniętych pyłów i materii międzyplanetarnej. Parametry obserwowanego nieba Sfera niebieska: pozorna powierzchnia kuli, w środku której znajduje się obserwator. Sklepienie niebieskie: pozorna kopuła rozpościerająca się nad głową obserwatora. Płaszczyzna horyzontu: płaszczyzna styczna z powierzchnią Ziemi w punkcie, w którym znajduje się obserwator. Dzieli sferę niebieską na dwie równe półkule, z których górna nazwana jest sklepieniem niebieskim. Horyzont: okrąg na sferze niebieskiej wyznaczony przez zetknięcie się płaszczyzny horyzontu ze sferą. Widnokrąg: pozorna linia zetknięcia powierzchni terenu ze sferą niebieską. Ponieważ powierzchnia Ziemi jest wypukła więc linia widnokręgu znajduje się zawsze nieznacznie pod linią horyzontu. Im wyżej nad powierzchnią Ziemi znajduje się obserwator tym widnokrąg ma większą średnicę, a różnice pomiędzy widnokręgiem i horyzontem są większe. Zenit: najwyższy punkt na sferze niebieskiej, powstaje przez przedłużenie pionu w górę nad obserwatora i przecięcie go ze sklepieniem. Nadir: najniższy punkt na sferze niebieskiej (w antypodzie zenitu). Wysokość Słońca (hS): kąt zawarty między płaszczyzną horyzontu a kierunkiem od obserwatora do Słońca. Kształt i wymiary Ziemi Poglądy dotyczące kształtu Ziemi zmieniały się w historii: od twierdzeń, że jest to powierzchnia płaska pływająca po wszechoceanie, przez poglądy o kulistych kształtach do aktualnej wiedzy o nieforemnym kształcie Ziemi, zbliżonym do kuli. Taki model ziemi nazywamy geoidą. Pierwszą osobą, która dokonała obliczeń wymiarów Ziemi był Eratostenes, żyjący w Egipcie w III wieku p.n.e. Jego metoda obliczeń może być wykorzystana również dzisiaj do określenia obwodu Ziemi. Oto jej uproszczony schemat: Z rysunku wynika, że promienie słoneczne w miejscowości A padają na płaszczyznę horyzontu pod kątem prostym, czyli pokrywają się z linią pionu w tej miejscowości. W tym samym momencie, w miejscowości B, leżącej na tym samym południku co miejscowość A, promienie słoneczne nie pokrywają się z linią pionu, ale są od tej linii odchylone o kąt alfa. Kąt alfa wyznacza jednocześnie odległość kątową między miejscowościami A i B. Stąd łatwo ułożyć zależność: Zatem po dokonaniu pomiarów kąta alfa możemy łatwo obliczyć obwód Ziemi, który wynosi ok. 40 000 km. Po kolejnych przeliczeniach łatwo uzyskać średni promień Ziemi (6371 km) czy powierzchnię naszej planety (510 mln km2).