Понятійно-термінологічний апарат Всесвіт

Модуль 2. Всесвіт. Фігура та обертальні рухи Землі

Тема 1. Всесвіт. Склад і походження Всесвіту. Сонячна система

Всесвіт – космічний простір , що доступний для спостережень. На основі все більш удосконалених технічних приладів спостережуваного з Землі космічного простору та ідеї (закону Хаббла) про розширення Всесвіту, його розмір, за даними Р. Бритта (2004 р.), у поперечнику визначений у 156 мільярдів світлових років. Для порівняння, - відстань найближчої до Землі зірки Альфа Центавра становить 40 тис. млрд. км або 4,3 світлових роки. Більшість астрономів вважають, що формою появи Всесвіту є вибух з наступним згущенням речовини і якнаслідок – утворення галактик. Всесвіт переважно складається зі скупчення зірок – галактик (Чумацький Шлях, Андромеди, Трикутника, Волосся Вероніки…). Зірки являють собою космічні тіла, які є джерелом світла та більшої або меншої кількості енергії. Утворюються вони з газово-пилового середовища, переважно з водню та гелію, внаслідок гравітаційного стиснення. Скупчення галактик, Всесвіт, який охоплений сучасними методами астрономічних спостережень являє собою Метагалактику.

Рис. 1. Галактика «Чумацький Шлях»

Вік Всесвіту, визначений на основі закону Хаббла, становить 12,8±1,1 мільярдів років, вік нашої галактики, – Галактики «Чумацький Шлях», - 10-11 мільярдів років. Час утворення Сонячної системи з газо-пилової хмари (туманності) - 4,56 мільярдів років, відповідно, цей проміжок часу є і віком нашої планети.

Розміри нашої Галактики – 100000 світлових років, Сонячної системи – 1,6 світлових років (15000 мільярдів км).

Сонячна система знаходиться на одному з п’яти спіральних рукавів нашої Галактики.

Внаслідок обертання Сонячної системи навколо центру Галактики «Чумацький Шлях» існують підстави для твердження про існування галактичного року, тривалість якого за різними оцінками становить 180-250 млн. років. Часто з річною галактичною ритмікою пов’язують активізацію спалахів на Сонці, періоди похолодань, інтенсифікації випадіння космічних опадів, активізації процесів гороутворення на Землі.

Головними хімічними елементами Всесвіту є водень і гелій. Саме з цих хімічних елементів складаються зірки, проте існують зірки з аномальним вмістом інших хімічних елементів, тому, наприклад, існують «кремнієві», «марганцеві», «залізні», «молібденові» і т.д. зірки. Планети мають дещо інші хімічні складові. Для планет типу «Земля» особливо характерними є залізо, кисень та кремній, для планет-гігантів – водень і гелій (Юпітер та Сатурн) або водень, гелій, метан, аміак (Уран та Нептун).

Сонце – центр Сонячної системи і єдина її зірка, навколо якої обертаються всі об’єкти цієї системи, - планети, супутники, астероїди, комети, космічний пил. В свою чергу Сонце обертається навколо центру нашої Галактики зі швидкістю 217 км/с.

Сонце являє собою газову кулю, діаметр якої становить 1,4 млрд. км (109 діаметрів Землі), а його маса складає 99,8% сумарної маси всієї Сонячної системи. Температура поверхні Сонця становить 5515ºС, ядра - 1350000ºС. Таку енергію Солнце виробляє шляхом термоядерного синтезу гелію з водню. Сонце - магнітно активна зірка, вона має сильне магнітне поле, напруженість і напрям якого змінюється з часом. Останній параметр змінюється приблизно кожні 11 років під час максимуму сонячної активності. Варіації магнітного поля Сонця викликають різноманітні ефекти (сонячні плями, сонячні спалахи, варіації сонячного вітру…), сукупність яких отримала назву «сонячна активність».

Фотографія сонячного вітру, яка отримана 04.09.2008 о 16:06 UT в оптичному діапазоні інструментом LASCO/C2 на борту супутника SOHO

Фотографія сонячного протуберанця 16 квітня 2006 р.

В Сонячній системі існує 9 планет, - космічних тіл, які на різницю від зірок, є холодними космічними тілами, що лише відбивають сонячне світло від своєї поверхні. Виділяють планети типу «Земля» (Меркурій, Венера, Земля, Марс) і планети-гіганти (Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун). Більшість з зазначених планет мають супутники. Найбільше їх у Юпітера (14), Сатурна (11) та Урана (5), відсутні вони у Меркурія та Венери.

Загальна схема будови Сонячної системи

Найбільш віддаленим від Сонця є Плутон з його супутником Хароном. Внаслідок малих розмірів Плутону, діаметр якого становить лише 2,3 тис. км, та подвійності зі своїм супутником, це небесне тіло в останні часи не розглядають як окрему планету(з 24.08.2006 р., згідно рішення XXVI Генеральної асамблеї МАС).

Вигляд основних планет Сонячної системи (Меркурій, Венера, Марс, Юпітер, Сатурн, Нептун), які були сфотографовані з різних космічних апаратів

У 2003 р. астрономами Каліфорнії й Гавайских островів була відкрита нова планета, яка поки що має тимчасову назву 2003 UB313 і неофіційну назву Ксена (Xena). Ця "десята планета" трохи більша за Плутон, її діаметр становить 2290 км, що на 700 км більше, ніж у Плутона. Знаходиться вона на відстані 97 астрономічних одиниць від Сонця і складається переважно з гірських порід і льоду. У жовтні 2005 р. було повідомлено про наявність у нової «планети» супутника, який становить 1/10 розмірів Ксени. Тоді цим пояснюється надто довгий період обертання цієї знахідки навколо своєї осі, - від 20 до 50 днів та навколо Сонця (10-12 тис. років) по надзвичайно сильно витягнутій орбіті.

Крім планет та супутників у Сонячній системі також поширені комети, астероїди та метеорні тіла. Комети – це брили з льоду, замерзлого газу і кам’яного пилу, значна частина яких обертається не тільки в межах Сонячної системи, але і далеко поза її межами, адже орбіти їх руху сильно витягнуті у космічному просторі.

Рис. 2. Комета Хейлі - Боппа

Астероїди являють собою невеликі кам’янисті тіла, які обертаються навколо Сонця, утворюючи своєрідний пояс між орбітами Марсу і Юпітеру. Метеорні тіла - також невеликі космічні об’єкти, які утворюються з уламків астероїдів і кометного пилу. Частина з них, - метеори, згоряє у верхніх шарах атмосфери, інша частина, - метеорити, може потрапляти до поверхні Землі.

Астероїд Гаспра та космічний апарат "Галілео"

Важливою складовою Всесвіту також є нейтронні зірки, чорні діри, квазари, мікроквазари та такі, поки що, загадкові субстанції як «темна матерія» та «темна енергія».

Нейтронні зірки – астрономічні тіла, що являють собою кінцевий продукт еволюції зірок. Складаються вони з нейтронної серцевини та тонкої кори виродженої речовини з домінуванням заліза та нікелю. Нейтронні зірки мають дуже малі розміри (10-20 км в діаметрі). Маси більшості відомих нейтронних зірок наближаються до 1,4 маси Сонця. Найбільш масивна нейтронна зірка має масу, яка становить 1,88 сонячної маси.

Чорні діри являють собою області простору-часу, гравітаційне притягнення яких настільке велике, що покинути їх не можуть навіть об’єкти, які рухаються зі швидкістю світу.

Квазари – це зіркоподібні джерела радіовипромінення. З часу їх відкриття у 1963 р. і на даний час їх відомо більше тисячі. Найбільш яскравий квазар, - 3С 273, знаходиться від Землі на відстані 3 млрд. світлових років, в оптичному діапазоні він випромінює більше енергії, ніж найбільш яскраві галактики. Квазари не схожі на звичайні зірки і за своєю масою. Підрахунки показують, що маса квазарів досягає багатьох міліонів сонячних масс. Щоб викликати і тривалий час підтримувати надпотужне випромінення квазарів потрібна енергія, яку не може забезпечити жоден з нині відомих джерел, в тому числі й термоядерний синтез. Квазары – це чорні діри, області простору-часу, які знаходяться в ядрах галактик. Кожна галактика має в своєму ядрі таку чорну діру, проте не кожна чорна діра світиться і стає дуже яскравим джерелом.

Мікроквазари – ультраяскраві рентгенівські джерела у галактиках, - чорні діри у тісних подвійних системах, маси яких становлять лише декілька сонячних мас, проте це не тільки чорні діри, але й об’єкти, які викидають у космічний простір струмені частинок з навколосвітловою швидкістю. Так поводять себе не всі чорні діри.

Починаючи з 70-х років минулого століття, астрономи і фізики звернули увагу на наявність у Всесвіті специфічних утворень, згустків темної матерії, а з 1998 р. і на наявність такої, поки що, таємничої субстанції як «темна енергія», яка розштовхує сама себе і змушує галактики розлітатися з великою швидкістю. Останній згусток темної матерії, розміри якого у 2000 разів більші нашої Галактики і відстань до якого становить 270 млн. світлових років, був відкритий на початку 2008 р.

Понятійно-термінологічний апарат Всесвіт

Космос

Галактика

Метагалактика

Галактичний рік

Галактичний рукав

Зірка

Сонце

Сонячна система

Планета

Супутник

Комета

Астероїд

Метеор

Метеорит

Рекомендована література

Основна література

1. Багров М.В., Боков В.О., Черваньов І.Г. Землезнавство: Підручник / за ред. П.Г. Шищенка./ – К.: Либідь, 2000. – 464 с.

2. Олійник Я.Б., Федорищак Р.П., Шищенко П.Г. Загальне землезнавство. Навч. посіб. - К.: Знання-Прес, 2003. - 247 с.

3. Федорищак Р.П. Загальне землезнавство: навч. посібник. – К.: Вища школа, 1995. - 223 с.

Додаткова література

1. Андрієвський С.М., Климишин І. А.. Курс загальної астрономії: Навчальний посібник. — Одеса: Астропринт, 2007. — 480 с.

2. Земля (головний редактор – Джеймс Ф. Лер). Переклад з англійської мови. – Київ: ТОВ Школа, 2004. – 520 с.

3. Климишин І. А., Крячко І. П. Астрономія: Підручник для 11 класу загальноосвітніх навчальних закладів. — К.: Знання України, 2002 та 2004 р. — 192 с.

4. Кэри У. В поисках закономерностей развития Земли и Вселенной. М.: Мир, 1991. - 447 с.

5. Маров М.Я. Планеты Солнечной системы. М., 1981. - 252 с.

6. Марочник Л.С., Сучков А.А. Галактика. – М.: Наука, 1984 – 392 с.

7. Мир вокруг нас/Беседы о Мире и его законах. – М.: Изд-во политической литературы, 1983.

8. Мир географии: география и географы. Природная среда/Редкол.: Рычагов Г.И. и др. – М.: Мысль, 1984. – 367 с.

9. Мороженко О.В.. Методи і результати дистанційного зондування планетних атмосфер. — К: Наукова думка, 2004. — 648 с.

10. Уипл Ф.Л. Семья Солнца: Планеты и спутники Солнечной системы: Пер. с англ. Ю.И. Ефремова/Под ред.. и с предисл. д-ра физ.-мат. наук, проф.. М.Я. Марова. – М.: Мир, 1984. – 316 с.

11. Энциклопедия для детей. Астрономия/Глав. Ред М.Д. Аксенова. – М.: Аванта+, 2002. – 688 с.

Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 72; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!