Układ Słoneczny cz. 1

Fizyka i Chemia
Ziemi
Temat 3: Układ Słoneczny cz. 1
T.J. Jopek
[email protected]
IOA UAM
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
1
Układ Słoneczny
we Wszechświecie
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
2
Układ Słoneczny
Układ Słoneczny stanowią:
Układ Planetarny

Słońce,

planety,

Obłok Oorta (komety)

Pas Kuipera (planety karłowate … ),

Pas planetoid (planety karłowate …),

małe ciała:

planetki,

komety,

meteoroidy,

pył i gaz międzyplanetarny.

2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
3
Układ Słoneczny
Układ Słoneczny stanowią:
Układ Planetarny

Słońce,

planety,

Obłok Oorta (komety)

Pas Kuipera (planety karłowate … ),

Pas planetoid (planety karłowate …),

małe ciała:

planetki,

komety,

meteoroidy,

pył i gaz międzyplanetarny.

2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
Kometa Halleya
7
rok 1910
Układ Słoneczny
Kometarny
Obłok Oorta
(Impresja artystyczna)
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
8
Obiekty z pasa Kuipera
QY9 1995
KR16 1999
QB1 1992
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
10
Obłok Oorta i Pas Kuipera – ilustracja schematyczna
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
11
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
12
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
13
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
14
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
16
Największe znane obiekty trans-Neptunowe (TINO)
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
17
Układ Słoneczny.
Porównanie
rozmiarów orbit.
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
18
Układ Słoneczny
Układ Słoneczny stanowią:
Układ Planetarny

Słońce,

planety.

Obłok Oorta (komety)

Pas Kuipera (planety karłowate … ),

Pas planetoid (planety karłowate …),

małe ciała:

planetki,

komety,

meteoroidy.

Pył i gaz międzyplanetarny.

2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
Kometa Halleya
19
rok 1910
Układ Planetarny
Średnie odległości planet od Słońca w jednostkach astronomicznych (JA)
Merkury
Wenus
Ziemia
Mars
Jowisz
Saturn
Uran
Neptun
0.387
0.723
1
1.524
5.203
9.539
19.18
30.06
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
20
Układ Planetarny - klasyfikacja
Planety grupy ziemskiej:
Planety olbrzymy:
Merkury
Wenus
Ziemia
Mars
2012-01-19
Jowisz
Saturn
Uran
Neptun
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
21
Układ Planetarny – klasyfikacja
Planety olbrzymy
Planety ziemskie
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
22
Odległości planet od Słońca
Reguła Tytusa Bodego z lat 1766-72
k
aTB
aObs
(jed. astr.)
Mercury
0
0.4
0.39
Venus
1
0.7
0.72
Earth
2
1.0
1.00
Mars
4
1.6
1.52
Ceres1
8
2.8
2.77
Jupiter
16
5.2
5.20
Saturn
32
10.0
9.54
Uranus
64
19.6
19.2
38.8
30.06
Neptune 128
2012-01-19
J.D. Titus
J.E. Bode
Reguła T-B ma m.in. postać:
aTB = 0.4+ 0.3 k
aTB - średnia odległość planety od Słońca
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
23
Słońce – kula gazowa, gwiazda typu G2
Średnica
[km]
Masa [kg]
Vu [km/s]
Ok. obr.
[doba]
Ok. obie.
[doba]
Temp [K]
a [JA]
1400 000
2*1030
617.5
34
-
5500
-
Vu
Ok. obr
Ok. obie.
Temp
a
2012-01-19
– prędkość ucieczki ze Słońca (II prędkość kosmiczna)
– okres obrotu wokół osi,
– okres obiegu orbitalnego wokół Słońca,
– temperatura na powierzchni Słońca,
– średnia odległość od Słońca.
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
25
Słońce
Średnica
[km]
Masa [kg]
Vu [km/s]
Ok. obr.
[doba]
Ok. obie.
[doba]
Temp [K]
a [JA]
1400 000
2*1030
617.5
34
-
5500
-
Solar Dynamic Observatory
od 2010.02.10 na orbicie
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
26
Aktywność Słońca
Plamy na powierzchni Słońca.
2012-01-19
T.J.Jopek,
Protuberancje – gigantyczne
Fizyka i chemia Ziemi wyrzuty materii słonecznej 28
SDO – wpływ aktywności Słońca na magnetosferę Ziemi
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
29
Jądro wodorowo
helowe. (15 mln K)
Skład chemiczny
Słońca:
• wodór
~70%,
• hel ~27%
Strefa
radiacyjna
Źródła energii
promienistej Słońca
Cykl p-p
Strefa
konwekcyjna
p  p  D  e  
D  p3He  
Wnętrze Słońca – schemat.
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
3
He3He4He  p  p
30
Merkury
Średnica
[km]
Masa [kg]
Vu [km/s]
Ok. obr.
[doba]
Ok. obie.
[doba]
Temp [K]
a [JA]
4878
3.3*1023
4.3
58.65
87.98
452
0.387
Mariner 10 (1974) fly by
Messenger orbiter (2011)
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
31
Powierzchnia Merkurego: morza, urwiska, kratery, ... .
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
32
Budowa wewnętrzna Merkurego
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
33
Wenus
Średnica
[km]
Masa [kg]
Vu [km/s]
Ok. obr.
[doba]
Ok. obie
[doba]
Temp [K]
a [JA]
12104
4.87*1024
10.4
243.0
224.7
726
0.723
Lądownik BEHEPA 9 (1975)
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
35
Wenus
2012-01-19
Struktury powierzchniowe
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
36
Wenus
2012-01-19
Struktury powierzchniowe
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
37
Wenus
2012-01-19
Struktury powierzchniowe
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
38
Topografia Wenus, sonda Magellan.
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
40
Topografia Wenus, sonda Magellan.
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
41
2012-01-19
Wnętrze planety Wenus
42
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
Ziemia
2012-01-19
Średnica
[km]
Masa [kg]
Vu [km/s]
Ok. obr.
[doba]
Ok. obie.
[doba]
Temp [K]
a [JA]
12756
5.98*1024
11.4
23.93
365.26
281
1
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
43
Współczesne sposoby monitorowania Ziemi
Satelita Ers-1
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
44
Współczesne sposoby monitorowania Ziemi
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
45
Zakresy fal E-M w monitorowaniu Ziemi
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
46
Współczesne sposoby monitorowania Ziemi
Pomiary altimetryczne
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
47
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
48
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
49
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
51
Ziemska atmosfera –
prognozowanie pogody
Zawartość ozonu nad
biegunami Ziemi
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
52
Topografia mórz, lądów, płyt tektonicznych
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
53
Monitorowanie Antarktydy
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
54
Ukształtowanie lądów
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
55
Komputerowa synteza obrazów 3D
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
56
Monitorowanie zmian środowiska naturalnego
Ślady eksploatacji lasów w Amazonii
Ślady w atmosferze w wyniku
ruchu lotniczego
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
57
Mars
Średnica
[km]
Masa [kg]
Vu [km/s]
Ok. obr.
[doba]
Ok. obie
[doba]
Temp [K]
a [JA]
6787
6.42*1023
5.0
1.026
686.98
240
1.524
Widok z lądownika Wiking (1976)
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
58
Lądowanie robota SPIRIT na Marsie
(Robot aktywny w latach 2004-10)
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
59
Kanały na Marsie?
Mapa powierzchni Marsa ~1900 G. Schaparelli.
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
60
Mars, struktury powierzchniowe
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
61
Mars, struktury powierzchniowe
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
62
Mars, struktury powierzchniowe
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
63
Mars, obszary polarne
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
64
Mars, struktury powierzchniowe
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
65
Mars, szczegóły na powierzchni
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
66
Mapa powierzchni Marsa
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
67
Budowa wnętrza Marsa
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
68
Marsjańskie księżyce
Deimos
Phobos
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
69
Układ Planetarny – klasyfikacja
Planety olbrzymy
Planety ziemskie
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
70
Jowisz
Średnica
[km]
Masa [kg]
Vu [km/s]
Ok. obr.
[godz]
Ok. obie
[lata]
Temp [K]
a [JA]
142 800
1.9*1027
59.5
9.8
11.86
120
5.203
1979
1973
1997
1989
Misje Pioneer 1973, Voyager 1979, Galileo 1989
Cassini-Huygens 1997
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
72
Struktury powierzchniowe
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
73
Zjawiska w atmosferze
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
74
2012-01-19
Budowa wnętrza Jowisza
75
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
Księżyce Jowisza
Pierścienie planet składają się
z ogromnej liczby niewielkich ciał.
Obecnie odkryto 64 księżyce Jowisza
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
76
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
77
Aktywność wulkaniczna na księżycu Io
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
78
Saturn
Średnica
[km]
Masa [kg]
Vu [km/s]
Ok. obr.
[godz]
Ok. obie
[lata]
Temp [K]
a [JA]
120660
5.69*1026
35.6
10.2
29.46
88
9.539
1979
1973
1997
1989
2012-01-19
Misje Pioneer 1973, Voyager 1979, Galileo 1989
Cassini-Huygens 1997
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
Struktury powierzchniowe
na Saturnie
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
80
Zjawiska w atmosferze
Saturna
Zorze polarne
Wyładowania atmosferyczne
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
81
Pierścienie Saturna
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
82
Wnętrze Saturna
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
83
Księżyce Saturna
Obecnie odkryto 53 księżyce Saturna)
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
84
Enceladus (2005)
Thetys
Tytan i Thetys (2009)
Dione (2009)
Iapetus (2007)
2012-01-19
MimasT.J.Jopek,
(2010) Fizyka i chemia Ziemi
85
Hiperon (2005)
Misja do księżyca Tytan
Lądownik sondy Huygens „usiadł” na Tytanie w roku 2005
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
86
Trajektoria sondy Cassini-Huygens w latach 1997-2004
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
87
Sonda Huygens
Obrazy powierzchni
Tytana
Jeziora metanowo-etanowe na Tytanie.
Po prawej porównanie rozmiarów
z Jeziorem Superior
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
88
Mapa powierzchni Tytana (2005 …)
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
89
Uran
Średnica
[km]
Masa [kg]
Vu [km/s]
Ok. obr.
[godz]
Ok. obie
[lata]
Temp [K]
a [JA]
51118
8.68*1025
21.3
17.9
84
59
19.18
1986
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
90
Atmosfera, pierścienie i księżyce Urana
Odkryto 27 księżycy Urana
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
91
Wnętrze Urana
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
92
Miranda
Miranda
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
93
Ariel
Umbriel
Tytania
Oberon
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
94
Neptun
Średnica
[km]
Masa [kg]
Vu [km/s]
Ok. obr
[godz]
Ok. obie
[lata]
Temp [K]
a [JA]
49528
1.02*1026
23.3
19.1
164.8
48
30.06
1989
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
95
Odległości planet od Słońca
Reguła Tytusa Bodego z lat 1766-72
k
aTB
aObs
(jed. astr.)
Mercury
0
0.4
0.39
Venus
1
0.7
0.72
Earth
2
1.0
1.00
Mars
4
1.6
1.52
Ceres1
8
2.8
2.77
Jupiter
16
5.2
5.20
Saturn
32
10.0
9.54
Uranus
64
19.6
19.2
Neptune 128
38.8
30.06
Pluto1
77.2
39.44
2012-01-19
256
J.D. Titus
J.E. Bode
Reguła T-B ma m.in. postać:
aTB = 0.4+ 0.3 k
aTB - średnia odległość planety od Słońca
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
96
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
97
Wnętrze Neptuna
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
98
Tryton
Obecnie znamy 13 księżycy Neptuna
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
99
Orbity planet tworzą płaski układ
Nachylenia orbit planet
względem orbity Ziemi
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
100
Koniec tematu 3
2012-01-19
T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi
101