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).