W kręgu Astronomii
Joanna
Shadowcat
Spis treści:
I. Klasa I
I.1.Rozwój idei
Astronomicznych
I.1.a Początki Astronomii
I.2.Latarnia świata
I.2.a Kiedy Słońce było bogiem
I.2.b Słońce jako gwiazda
I.2.c Układ planetarny Słońca
I.2.d Pochodzenie Słońca i planet
I.3. Opowieści o planetach
I.3.a Merkury na nowo odkryty
I.3.b Zagadkowa Wenus
I.3.c Księżyc wczoraj i dziś
I.3.d Mars bez legend
I.3.e Marsjańskie księżyce
I.3.f Planetarny olbrzym – Jowisz
I.3.g O wulkanizmie Io
I.3.h Saturn i jego pierścienie
I.3.i Trzy najdalsze planety
II. Klasa II
II.1 Materia
międzyplanetarna
II.1.a Planetarne karły
II.1.bZłowróżbne komety
II.1.c Jak umierają komety?
II.1.d Goście z nieba
II.1.e Nierozwiązana zagadka tektytów
II.2 W
państwie gwiazd
II.2.a Gwiazdy i gwiazdozbiory
II.2.b Odległości gwiazd
II.2.c Gwiazdy zmienne i nowe
II.2.d Narodziny gwiazd
II.2.e Gwiazdy w najlepszych latach
II.2.f Białe karły
II.2.g Kosmiczne fajerwerki
II.2.h Czarne dziury
III. Klasa III
III.1. Wyspy
wszechświata
III.1.a Droga mleczna
III.1.b Inne układy gwiazdowe
III.1.c Ucieczka galaktyk
III.1.d Zagadka kwazarów
III.1.e Wielki wybuch
III.2. Czy
jesteśmy sami we wszechświecie?
III.2.a Życie we Wszechświecie
III.2.b Systemy planetarne innych Słońc
III.2.c Pozaziemskie cywilizacje
III.2.d Bogowie z kosmosu
III.2.e Mapa Piri Reisa
III.2.f Prawda o tunguskim meteorycie
III.2.g List do kosmicznych braci
III.2.h Kosmiczny telefon
I. Klasa I
Rozwój idei Astronomicznych
Początki
Astronomii
Życie człowieka uzależnione jest od sił przyrody, toteż od zarania
kultury pragnął je poznać i dostosować do obserwowanych zmian. Uwagę jego
szczególnie przyciągało gwieździste niebo oraz zachodzące na nim zjawiska.
Ciała niebieskie wskazywały mu przecież czas, umożliwiały ustalenie pory roku i
pozwalały wyznaczyć kierunek marszu. Dlatego pilnie śledził ruchy ciał
niebieskich i usilnie dążył do ich dokładnego poznania.
I te zapewne usiłowania stanowią genezę Astronomii – jednej z
najstarszych nauk świata.
Początkowo rytm życia człowieka i jego zachowanie uzależnione były
od dnia bądź nocy. Dzień był oczywiście przeznaczony na pracę i zdobywanie
pożywienia, tajemnicza zaś i pełna grozy noc – na odpoczynek. W ten sposób
człowiek zaczął posługiwać się dobą,
która i dziś stanowi podstawową jednostkę rachuby czasu. Była ona jednak zbyt
krótka, gdy chodziło o określenie dłuższych okresów. Trzeba więc było szukać
jednostek obejmujących większą liczbę dni. Podstawą do ich ustalenia stał się
ruch Księżyca oraz jego fazy, powtarzające się w równych odstępach czasu. I tak
zaczęto posługiwać się miesiącem,
liczącym około 29,5 dnia. Jest to okres. Jaki średnio upływa między jednym a
drugim nowiem Księżyca.
Konieczność liczenia dni skłoniła człowieka do systematycznego
obserwowania nieba i do nabycia umiejętności oznaczania dat poszczególnych faz
Księżyca. Potrzebne mu to było też ze względu na możliwość wyznaczania
kierunków marszu. Ówcześni ludzie wiedli życie koczownicze, żywili się tym, co
upolowali lub zdobyli w łupieskich wyprawach, a te odbywały się zazwyczaj nocą
podczas pełni księżyca. Wielkie bowiem kultury tworzyły się w krajach
obejmujących olbrzymie obszary ziemi od wschodnich krańców Sahary, poprzez
Egipt, Palestynę, Półwysep Arabski, Mezopotamię i Persję aż do Żółtej Rzeki w
Chinach. Klimat tych krajów jest gorący i dlatego podróże wśród codziennego
skwaru były niezwykle uciążliwe.
Mijały wieki i równocześnie zmieniały się warunki życia człowieka.
Z powodu coraz większego niedostatku zwierzyny łownej, tępionej zresztą przez
niego samego, zmuszony był porzucić koczowniczy tryb życia. W obliczu widma
głodu i braku okrycia człowiek zajął się hodowlą zwierząt na obszarach bogatych
w trawę i wodę. Stopniowo zaczął też na coraz większą skalę uprawiać jadalne
rośliny, chcąc zapewnić sobie dodatkowe środki pożywienia. To z kolei zmusiło
go do ustalenia pór roku, z którymi
przecież związane są najważniejsze czynności rolnicze – siew i zbiory.
Upłynęło zapewne sporo czasu, nim człowiek zrozumiał, że coroczny
rozkwit szaty roślinnej związany jest ściśle z ruchem Słońca. Po latach
spostrzegł także, patrząc każdego dnia ze swej osady na punkty jego wschodu i
zachodu, że tworzą one na horyzoncie pewne stałe odcinki. Słońce w zależności
od pory roku zakreśla na niebie łuki różnej długości i wysokości, od
najmniejszego zimą do największego latem. Powtarza się to zaś w takim samym
okresie, w jakim odbywa się rozwój świata roślinnego. Spostrzeżenie to odegrało
bardzo ważną rolę w rozwoju kalendarza i ustaleniu długości roku słonecznego.
Coś więcej?
Zainteresowanie pierwotnego człowieka zjawiskami na niebie
wynikało głównie z praktycznych potrzeb. Ale natura nie poskąpiła mu
ciekawości, toteż z czasem zaczął się zastanawiać nad ruchami ciał niebieskich,
dążył do wytłumaczenia ich regularności i wiązał obserwacje w logiczną całość,
by wyrobić sobie jakiś pogląd na świat. Spostrzeżenia zebrane przez niego były
jednak zbyt skromne, poza tym nie znał odpowiednich metod badawczych, skutkiem
czego zjawiska na niebie wciąż okrywała mgła tajemniczości. Czynił więc
odpowiedzialnymi za nie istoty nadprzyrodzone, które sam wytworzył w swojej
wyobraźni – złe i dobre bóstwa. W każdym razie u wszystkich ludów, które
stworzyły wysokie cywilizacje, obserwacje nieba odgrywały ważną rolę. Wszędzie
na pierwszy plan wysuwała się rachuba czasu i orientacja w terenie, ale
wszędzie też związane z nimi były wierzenia religijne.
Latarnia świata
Kiedy
Słońce było bogiem
Codziennie się z nim witamy, codziennie przyjmujemy jego „dary” i
„kaprysy”. Od dzieciństwa przywykliśmy do tego, że każdego ranka wschodzi i każdego
wieczora zachodzi. Dąsamy się nieco, gdy przez dłuższy czas ukrywa się za grubą
warstwą chmur, ale wzdychamy i wówczas, gdy latem podczas bezchmurnego dnia
przypieka. Dobrze jednak wiemy, że Słońce to nie tylko światło i ciepło, lecz
główne źródło wszelkich procesów życiodajnych na Ziemi.
Już zresztą w pradawnych czasach człowiek uświadomił sobie, że
Słońce ma zbawienny wpływ na wszelkie przejawy życia. Wówczas nie rozumiał
jeszcze praw przyrody, toteż na cześć tej życiodajnej gwiazdy stawiał kosztowne
świątynie i drogocenne posągi, wymyślał przeróżne modły i obrzędy. Zarówno
zachowane do dziś dokumenty piśmiennictwa, jak i liczne znaleziska
archeologiczne mówią o tym, że ludzie już w najdawniejszych czasach czcili
Słońce, uważając je za dawcę życia, światła i ciepła. Nie mniejszym oczywiście
szacunkiem darzono jego ziemski symbol – ogień. Kult ten u różnych ludów przybierał
różne formy, począwszy od porannej modlitwy u Hindusów, a skończywszy na
ofiarach składanych z ludzi u Azteków. Usiłowano modłami i ofiarami wpłynąć na
przeogromną moc Słońca.
Nie ma chyba zamieszkanego zakątka na Ziemi, gdzie kiedyś w tej
lub innej formie nie występowałby kult Słońca. Było ono szczególnie wielbione w
tych krajach, w których deszcz, mgła i zimno należą do częstych gości. Ale
najprzemyślniejsze obrzędy na jego cześć powstały przede wszystkim w tych
rejonach naszego globu, gdzie Słońce nie tylko szczodrze obdarza życiem, lecz i
brutalnie je niszczy. Wiemy przecież dobrze, co dla Egipcjan, ludów Mezopotamii
lub Indian oznaczała i nadal zresztą oznacza długotrwała susza.
Boską cześć oddawano Słońcu zarówno na szczytach babilońskich
zikkuratów, jak i w egipskich świątyniach i na wierzchołkach meksykańskich
piramid. Władcy niektórych narodów uważali się za synów boga-Słońca, a
najlepszym tego przykładem może być Hammurabi. Mówił on o sobie: „jestem Słońcem Babilonu, które oświeca
ziemię Sumeru i Akadu”. Wszyscy zresztą władcy Mezopotamii nosili tytuł
„słońce ziemi”, a władcy asyryjscy dodawali do swych imion „władcy wszystkich
ludzi”. Zwyczaj ten dotarł nawet do Europy. Na początku naszej ery cesarze
rzymscy używali przydomka „słońce”, a kilkanaście wieków później król francuski
Ludwik IV polecił tytułować siebie „le roi Soleil” (król-Słońce).
Coś więcej?
Ślady wierzeń Babilończyków i Egipcjan
odnajdujemy w kulturze starożytnej Grecji, gdzie bóg-Słońce zwany był Heliosem.
Wyobrażano go sobie pod postacią pięknego mężczyzny, powożącego złocistym
rydwanem zaprzężonym w czwórkę białych rumaków. Rydwan wyłaniał się o świcie ze
wschodniej części oceanu, w ciągu dnia przebiegał całę sklepienie niebieskie,
po czym wieczorem zanurzał się w zachodniej stronie oceanu. Główny ośrodek tego
kultu znajdował się na wyspie Rodos, gdzie była główna świątynia Heliosa i dzie
około roku 304 p.n.e. wzniesiono jego spiżowy posąg. Miał on około
Kilkanaście
wieków później na przeciwnej półkuli Ziemi pojawił się inny ród królewski,
który również utożsamiał się ze słońcem. Gdzieś około tysięcznego roku naszej
ery nad środkowoandyjskie jezioro Titicaca nadciągnęli Inkowie, skąd
powędrowali dalej i założyli miasto Cuzco. Zamieszkał w nim władca nowo
powstałego państwa, legendarny Inka Manco Capac, uważający siebie za syna
Słońca. Jego potomkami mieli być wszyscy kolejni władcy Inków, łącznie z
ostatnim Atahualpą, pojmanym i zamordowanym w roku 1532 przez hiszpańskich
najemców. Inka był uważany przez swoich poddanych za boga, właściciela
wszystkich ziem i zamieszkujących je ludzi. Do niego należeć miało także całe
złoto (krople słonecznego potu) i srebro (łzy księżycowe). Zarówno w Cuzco, jak
i innych miastach znajdowały się wspaniałe świątynie boga-Słońca. Na ich
wierzchołkach stały pokryte płytami złota trony kamienne na których w uroczyste
dni siadał boski Inka i przyglądał się świętym tańcom.
Najciekawszym narodem na kontynencie
amerykańskim przed przybyciem Europejczyków byli bezsprzecznie Majowie, lud
zamieszkujący obszary dzisiejszej Gwatemali i Hondurasu. I u nich Słońce było
uważane za jedno z ważniejszych bóstw, nie było jednak tak czczone, jak u
Inków.
Majowie osiągnęli wspaniałe wyniki w matematyce i astronomii,
stworzyli bardzo dokładny kalendarz. Doszli do tego jedynie drogą żmudnych
obserwacji nieba i zachodzących na nim zjawisk. Musieli więc zwrócić również
uwagę na fakt, że wśród ciał niebieskich Słońce odkrywa jakąś szczególną rolę,
i z tego choćby powodu oddawali mu boską cześć.
Silny natomiast kult
Słońca, i to w krwawej formie, istniał u Azteków, ludu indiańskiego
zamieszkującego meksykańskie równiny. Ich mitologia mówi, iż bóstwo słoneczne
Huitzilopochtli poleciło przodkom azteckim osiedlić się tam, gdzie orzeł
usiądzie na kaktusie, którego owoce SA tak czerwone, jak ludzkie serca. Po
dłuższym poszukiwaniu Aztekowie na swą ojczyznę wybrali wyspę na jeziorze
Texcoco i tam zbudowali główne miasto Tenochtitlan (dzisiejszy Meksyk). Ich bóg
Słońce, wyobrażony pod postacią młodego wojownika, prowadził ustawiczne wojny.
Walczył każdej nocy z ciemnością, z gwiazdami i z Księżycem, a o świcie
radośnie witany powracał i przynosił ludziom światło i ciepło. Aztekowie z
wdzięczności poświęcali mu to, co najcenniejsze – ludzkie serca. Gdy w roku
1486 zbudowano w stolicy wielką piramidę Słońca (na jej gruzach stoi dziś
katedra), ówczesny władca Ahuitzotl podczas dwuletniej wojny zgromadził około
dwadzieścia tysięcy niewolników. Wszystkim z piersi wydarto serca i jeszcze
drgające złożono w ofierze bogu słonecznemu.
Słońce jako
gwiazda
Słońce, podobnie jak wszystkie gwiazdy, składa się z rozżarzonego
gazu. Skupia się on w kuli, której średnica wynosi aż 1392,5 tys. Km, czyli
jest prawie 109 razy większa od średnicy naszego globu. Przeogromna ta kula
zawiera w swojej objętości tak wielką ilość materii, że można by z niej
zbudować 333 tys. Planet tej wielkości co Ziemia. Mimo tych ogromnych rozmiarów
tarcza Słoneczna wydaje się niewielka. Dzieje się tak ze względu na dużą
odległość, wynoszącą średnio
Prawdopodobnie Słońce powstało około 4,5 miliarda lat temu.
Układ
planetarny Słońca
Pod pojęciem Układu Słonecznego rozumiemy Słońce i wszystkie ciała
kosmiczne, które poruszają się w jego polu grawitacyjnym. Skupia ono w swej
objętości aż 99,866% masy całego układu. Na inne obiekty przypada zaledwie
0,134%, z czego najwięcej zajmują planety (ponad 0,133%), potem komety
(0,0003%) i księżyce (0,00004%). Na planetoidy wypada tylko dziesięciomilionowa
część Układu Słonecznego, liczba zaś określająca procent masy meteoroidów i
pyłu międzyplanetarnego miałaby 11 zer po przecinku.
Pod względem ruchu system planetarny Słońca charakteryzują
następujące cechy:
1.Wszystkie planety obiegają Słońce w jednym i tym samym kierunku.
2.Wszystkie planety (oprócz Wenus, Urana i Plutona) obracają się
wokół swych osi w tym samym kierunku, w którym obiegają Slońce.
3.Orbity wszystkich planet (za wyjątkiem Merkurego i Plutona) mają
bardzo małe mimośrody[1], a więc kształtem niewiele
różnią się od kół.
4.Orbity wszystkich planet (prócz Merkurego i Plutona) leżą prawie
w jednej płaszczyźnie, nieznacznie tylko nachylonej względem płaszczyzny
równika Słonecznego.
5.Słońce obraca się wokół swej osi w tym samym kierunku, w którym
poruszają się obiegające je planety.
6.Większość księżyców porusza się po orbitach o kształcie
zbliżonym do kół.
7.Większość księżyców obiega macierzyste planety w tym samym
kierunku, w którym one obiegają Słońce.
8.Orbity księżyców są przeważnie nieznacznie tylko nachylone
względem płaszczyzny równików macierzystych planet.
Według masy, wielkości
i gęstości planety dzielą się wyraźnie na dwie odrębne grupy. Do pierwszej
grupy, zwanej grupą ziemską (lub skalną) zaliczamy Merkurego, Wenus, Ziemię,
Marsa. Tworzą ją więc planety o stosunkowo małych masach i niewielkich rozmiarach,
ale za to dużych gęstościach. Do drugiej zaliczany jest Jowisz, Saturn, Uran i
Neptun (grupa gazowych olbrzymów). Są to dla odmiany planety o bardzo dużych
masach i rozmiarach, lecz o małych gęstościach.
Wszystkie planety są ciałami zimnymi, świecącymi jedynie odbitym
blaskiem słonecznym. Ich blask na ziemskim niebie zależny jest więc nie tylko
od odległości od Ziemi, ale i od odległości od Słońca. Ważną rolę odgrywa w tym
przypadku również rzeźba powierzchni planety i rodzaj materii, z której jest
ona stworzona. Gdy planeta posiada atmosferę o odpowiedniej gęstości, światło
słoneczne odbija się od jej zewnętrznych warstw. W tym przypadku blask planety
w dużym stopniu uzależniony jest od składu chemicznego otoczki gazowej.
Dookoła 6 planet Układu Słonecznego krążą księżyce, które także
swój blask zawdzięczają odbitemu światłu słonecznemu. Najwięcej, bo aż 27
księżyców odkryto przy Uranie. Drugie miejsce pod tym względem zajmuje Saturn z
23 księżycami, trzecie zaś Jowisz – z 16 księżycami. Neptun ma 3 księżyce, Mars
–
Pluton jest najdalszą znaną planetą i dlatego jego orbitę traktuje
się jako granicę Układu Słonecznego. Jeżeli jednak weźmiemy pod uwagę nie tylko
planety, lecz także i drobne ciała, takie jak na przykład komety, wówczas
granicę naszego systemu planetarnego trzeba umieścić znacznie dalej od Słońca.
Nie ma zresztą pewności, czy Pluton jest rzeczywiście najdalszą planetą…
Pochodzenie
Słońca i planet
Przez wiele stuleci nie zastanawiano się głębiej nad pochodzeniem
ciał niebieskich. Dla ówczesnych ludzi taki problem w ogóle nie istniał, bo
przecież zgodnie z ich przekonaniami Ziemia, Księżyc, planety, Słońce i gwiazdy
zostały stworzone przez Boga. Dopiero w XVII wieku zaczęły pojawiać się
pierwsze bardzo jeszcze naiwne spekulacje naukowe na ten temat. Za przykład
może służyć hipoteza, z która w 1644 roku wystąpił Kartezjusz. Wprawdzie i on
nie zrezygnował z Boga, ale ograniczył boską interwencję do „wydobycia z
nicości” pewnej ilości materii i nadania jej określonych ruchów.
Pomimo naiwności teoria Kartezjusza oznaczała olbrzymi postęp w
sposobnie myślenia człowieka i jego poglądach na otaczający go świat. Z
naukowego jednak punktu widzenia przedstawia wartość jedynie jako pierwsze
usiłowanie wyjaśnienia ruchu wirowego, który w Układzie Słonecznym jest bardzo
pospolity. Uważał on bowiem, że stworzona przez Boga materia ziarnista
wypełniała początkowo równomiernie całą przestrzeń, poruszając się pod wpływem
„boskiego impulsu” wzdłuż odpowiednich zamkniętych krzywych.
W ten sposób miały tworzyć się pewnego rodzaju wiry i w nich zaczęła
skupiać się materia pod trzeba postaciami (żywiołami): najgrubszej,
drobniejszej i najdrobniejszej. Z części najgrubszych (trzeci żywioł) powstały
planety, księżyce i komety, z części drobniejszych (drugi żywioł) – ciecze i pozostające
w ciągłym ruchu powietrze, a z części najdrobniejszych (pierwszy żywioł) -
gwiazdy i Słońce. To ostatnie było środkiem wielkiego wiru, unoszącego planety,
te zaś miały być środkami mniejszych wirów, unoszących ich księżyce.
Dużą popularnością cieszy się dziś teoria, z którą w roku 1949
roku wystąpił Gerard P. Kuiper (1905-1973), znany astronom amerykański
pochodzenia holenderskiego. Założył on, że system planetarny narodził się z tej
samej materii co Słońce, i to prawie równocześnie z nim. Powstało ono po prostu
z najgęściejszego ośrodka obłoku międzygwiezdnego, a pozostała jego część
przybrała postać dysku i zaczęła obracać się wokół prasłońca. Po pewnym czasie
wirujący obłok rozpadł się na wiele fragmentów, z których stopniowo wytworzyły
się protoplanety. Miały one początkowo masy większe od mas planet dzisiejszych,
lecz na wskutek wymiatającego działania promieni słonecznych zostały pozbawione
rozległych otoczek gazowych, skladających się głównie z najlżejszych gazów
(wodór i hel).
I my przed miliardami
lat byliśmy częścią składową ogromnego obłoku materii międzygwiazdowej. W
pewnej chwili jego równowaga została zachwiana, a nastąpiło to prawdopodobnie
podczas przejścia przez spiralne ramię Galaktyki. Tam właśnie rozbłysły
pierwsze bardzo masywne gwiazdy. Ich żywot był krótki, trwał bowiem zaledwie
kilkanaście milionów lat, po czym gwiazdy te wybuchały jako supernowe. Jedna z
nich eksplodowała blisko protosłonecznego obłoku. Odrzucona przez nią materia
zmieszała się z nim i jeszcze bardziej go sprężyła, dając początek Układowi
Słonecznemu.
Opowieści o planetach
Merkury na
nowo odkryty
Merkury jest niewdzięcznym obiektem do obserwacji z Ziemi,
ponieważ ze wszystkich planet krąży najbliżej Słońca i na niebie znajduje się
zawsze w jego bliskim sąsiedztwie. Można go więc obserwować jedynie wieczorem
nisko nad zachodnim lub pod koniec nocy tuż nad wschodnim horyzontem. Wówczas
jednak promienie słoneczne odbite od powierzchni Merkurego muszą przejść przez
grubą warstwę ziemskiej atmosfery, wskutek zaś jej zanieczyszczeń i drgań obraz
planety ulega w teleskopie dużym zniekształceniom.
Pod koniec okresu powstawania wnętrze Merkurego osiągnęło
kilkadziesiąt tysięcy stopni, co doprowadziło je do stanu płynnego. Pierwiastki
o największej gęstości – metale, jako najcięższe opadły w okolice jądra
planety, które prawie w całości składa się z żelaza. Jest ono nienormalnie duże
w stosunku do całkowitej wielkości Merkurego (80%).
Podobnie jak wszystkie siostrzane planety, tuż po swych
narodzinach Merkury został silnie zbombardowany przez meteoryty. Trwało to
blisko milion lat. W wyniku tego bombardowania powierzchnię planety pokryły
kratery o bardzo różnych rozmiarach. Największy Caloris ma
Merkury nie ma ani satelitów, ani atmosfery, gdyż jego niewielka
masa, a więc i mała grawitacja, nie pozwalają mu zatrzymać cząsteczek gazu na
dłużej. Brak ochronnej warstwy atmosfery sprawia, że jest on wystawiony na
łaskę i niełaskę promieni Słońca.
Ponieważ Merkury przez większość czasy jest zwrócony do Słońca tą
samą stroną, trudno w ogóle mówić o merkuriańskich dniach i nocach. Na dziennej
połowie planety temperatura wynosi ok.
Coś więcej?
Okres obrotu Merkurego wokół własnej osi wynosi 58 dni i 15
godzin, a okres obiegu Słońca 88 dni.
Nazwa Merkury pochodzi od łacińskiej nazwy rtęci, jednego z
najcięższych metali. To ciekawa zbieżność, bo przecież starożytni astronomowie
nie mogli jeszcze wiedzieć, że pod względem zawartości metali ta planeta jest
rekordzistką w Układzie Słonecznym.
Nazwa tej planety pochodzi również od rzymskiego boga Merkurego –
szybkonogiego posłańca bogów.
Zagadkowa
Wenus
Piękna nazwa pochodzącą od rzymskiej bogini miłości oraz wielkość
zbliżona do rozmiarów Ziemi mogłaby sugerować, że Wenus jest miłą bliźniaczką
naszej planety. Jednak to tylko pozory…
Na miano zagadkowej planety w pełni zasługuje Wenus.
W starożytności zwano ją - zależnie od pory widoczności - Gwiazdą
Wieczorną lub Gwiazdą Poranną.
Krąży bowiem wewnątrz ziemskiej orbity i widoczna jest na niebie -
podobnie jak Merkury - zawsze w pobliżu Słońca.
Wenus obraca się niespodziewanie bardzo wolno, zaledwie jeden raz
w ciągu 243 dni, a jej obrót odbywa się w kierunku przeciwnym niż obrót naszej
planety.
Wenus nie ma pola magnetycznego, ponieważ obraca się zbyt wolno.
Na Wenus nie może być wody ze względu na wysoką temperaturę,
dochodzącą do około 500 stopni C. Panuje tam również ciśnienie bliskie 100
atmosferom.
Między nocną a dzienną półkulą planety nie występują większe
różnice temperatur i brak także wyraźniejszych różnic w ciśnieniu, toteż
atmosfera przy powierzchni Wenus zawsze jest spokojna - nigdy nie występują w
niej wiatry czy inne zaburzenia.
Główne obszary geograficzne Wenus:
1. Ziemia Afrodyty
(Aphrodite terra) - ma powierzchnię równą powierzchni Ameryki Południowej.
Leży wzdłuż wenusjańskiego równika, ciągnąc się na przestrzeni mniej-więcej 1/3
obwodu planety. Na południowy wschód od najważniejszego wzniesienia tej krainy
znajduje się dolina o dość stromych zboczach, mająca kilka km głębkości i
długość dochodzącą do kilku tys. km.
2. Ziemia Isztar (Ishtar
Terra) ma powierzchnię mniej-więcej równą powierzchni Australii. Znajduje
się tu rozległy płaskowyż Lakszmi, otoczony wokół masywami górskimi (Akna
Montes i Freya Montes). Na zachód od płaskowyżu Lakszmi leżą Góry Maxwella,
których szczyty wznoszą się około
3. Obszar Beta (Beta Regio)
to właściwie dwie ogromne góry, najprawdopodobniej pochodzenia wulkanicznego.
Mniejszą z nich nazwano Górą Rhei, a większą Górą Thei. Góra Thei ma u podstawy
aż
4. Obszar Alfa (Alfa Regio)
jest fragmentem powierzchni Wenus silnie odbijającym sygnały radarowe. Leży tu
krater Ewa, przez środek którego przechodzi zerowy południk planety. A zatem
krater spełnia taką samą rolę, jaką w geografii spełnia przedmieście Londynu –
Greenwich.
Wielką rolę w kształtowaniu powierzchni Wenus odegrała
prawdopodobnie działalność wulkaniczna. Pierwszych bezpośrednich informacji na
ten temat dostarczyły badania przeprowadzone za pomocą sond typu Wenera, które lądowały na planecie i
przekazywały nie tylko bardzo szczegółowe obrazy jej powierzchni, ale także
wyniki chemicznej analizy gruntu. Okazał się on podobny do ziemskich skład
wulkanicznych, powstałych – jak wiadomo – po zastygnięciu magmy wypływającej z
wnętrza globu ziemskiego.
Coś więcej?
Dawniejsi badacze sądzili, że obecnie na Wenus panują takie same
warunki, jakie na Ziemi istniały w okresie karbonu. Ciepły i rzekomo wilgotny
klimat Wenus miał sprzyjać rozwojowi roślin podobnych do skrzypów, widłaków i
paproci, wśród których być może żyją olbrzymie owady, ślimaki i płazy. Krótko
mówiąc - niegdyś uważano Wenus za młodą planetę, przypominającą Ziemię sprzed
około 300 milionów lat, a tymczasem przypomina ona raczej jałową pustynię,
pokrytą potokami lawy i pyłem wulkanicznym.
Księżyc
wczoraj i dziś
Księżyc jest jedynym naturalnym satelitą Ziemi i od wieków budził
nasze zainteresowanie. Co ciekawe, zawsze widzimy tę samą stronę Księżyca,
ponieważ obraca się on wokół swej osi w tym samym tempie, w jakim obiega
Ziemię.
Dziś wiemy, że Księżyc świeci tylko dzięki Słońcu – odbija jego
blask. Dawniej ludzie nie mieli o tym pojęcia, ale i tak wiele starych wierzeń
łączy Księżyc ze Słońcem. W starożytnej Grecji Selene – bogini Księżyca była
siostrą Heliosa – boga Słońca. Zaś u naszych słowiańskich przodków Księżyc był
księciem, synem króla nieba – Słońca.
Słońce, Ziemia i Księżyc od miliardów lat tańczą w rytm sił
grawitacji: Księżyc wokół Ziemi, a Ziemia wokół Słońca. Słońce jest jednak
zazdrosne i stale próbuje oderwać Ziemię od Księżyca. W rezultacie Ziemia
zwalnia ruch obrotowy wokół własnej osi, a Księżyc oddala się od niej o około
Liczne kratery widoczne na powierzchni Księżyca są dowodem, że był
on wielokrotnie bombardowany przez niewiarygodne ilości meteorytów. Gdyby nie
on, spora cześć tych kosmicznych pocisków uderzyłaby w powierzchnię Ziemi.
Księżyc ma 4,5 ml lat i jest rówieśnikiem naszej planety. Ale jak
doszło do tego powstania? Jedna z teorii mówi, że Księżyc powstał z pyłów i
gazów, które wpadły w pole grawitacji Ziemi. Według innej Ziemia i Księżyc były
kiedyś jedną formującą się planetą, która zbyt szybko obracała się wokół
własnej osi i dlatego rozpadła się na dwa kawałki.
Jeszcze inna teoria głosi, że Księżyc narodził się nieco dalej i
dopiero później wpadł w sidła Ziemi. Ale
chyba najbardziej wiarygodny jest pogląd o zderzeniu nowo narodzonej Ziemi z
olbrzymim meteorytem. Na skutek tego zderzenia cześć skorupy i płaszcza Ziemi
rozpadła się, a ich szczątki utworzyły pierścień wokół planety. Z czasem
szczątki te połączyły się i dały początek Księżycowi.
Księżyc potrzebuje dokładnie tyle czasu na wykonanie pełnego
obrotu wokół własnej osi, co na okrążenie Ziemi (27 dni, 7 godzin i 43 minuty).
Dlatego z Ziemi widzimy stale tę samą jego stronę. A jak wygląda ta druga? Aż
do października 1959 r., gdy sfotografowała ją radziecka sonda Łuna 3,
pobudzała wyobraźnię pisarzy sci-fi. Okazało się jednak, że druga strona
Księżyca nie wygląda tak samo jak ta, którą oglądamy na co dzień. Jej
powierzchnia jest jeszcze bardziej zryta kraterami i nie ma na niej mórz –
ciemnych plam tak charakterystycznych dla strony widocznej. Dlaczego? Tajemnica
wyjaśniła się, gdy astronomowie zauważyli, że skorupa po widocznej stronie jest
cieńsza niż po przeciwległej.
Tuż po powstaniu Księżyca, gdy wnętrze naszego satelity było
jeszcze gorące i płynne, spadł na niego wielki grad kosmicznych pocisków, które
pozostawiły liczne kratery. Jako że strona zwrócona do Ziemi ma cieńszą skórę,
meteoryty pobiły księżyc „do krwi” – przez popękaną skorupę zaczęła sączyć się
lawa. Z czasem wypełniła ona kratery po meteorytach i zastygła. A więc to, co
ludzie brali za morza, przypomina raczej strupy…
Coś więcej?
Ludzie od dawna marzyli o podróży na Księżyc. Mało kto dzisiaj
wie, że już w starożytnym Rzymie 1800 lat temu powstawały książki, które
moglibyśmy nazwać fantastyczno-naukowymi. Lukian z Samosat opisał morską
wyprawę, w czasie której wiatr porywa statek i podróżników na Księżyc. Nawet
tak poważny astronom jak Kepler był autorem opowiadania o mieszkańcach
Księżyca. Natomiast znany XIX-wieczny pisarz Jules Verne napisał powieść „Z
Ziemi na Księżyc”, w której bohaterowie wyruszają w kosmos w ogromnym pocisku
wystrzelonym przez armatę. Co ciekawe, miejsce startu znajdowało się niedaleko
dzisiejszego Przylądka Kennedy’ego, skąd naprawdę zaczął się lot pierwszych
zdobywców Księżyca w 1969 roku. Bohaterowie „Trylogii księżycowej”, polskiego
pisarza z początku XX w. Jerzego Żuławskiego znaleźli na niewidocznej stronie
Księżyca lasy i wodę, i… mieszkające tam potwory.
Mars bez
legend
Mars jest jedną z pięciu planet, które znane były już najstarszym
kulturom. Nie mógł bowiem ujść uwagi ówczesnych obserwatorów, gdyż świeci tak
jasno, jak najjaśniejsza gwiazda naszego nieba – Syriusz. Ze względu na
czerwonokrwistą barwę nadano mu imię boga wojny, toteż w astrologii odgrywał
ważną, lecz niezbyt chlubną rolę. Przez wiele stuleci usprawiedliwiał niecne
czyny mocnych, utrzymywał zaś w nieustannym strachu słabych. To było głównym
powodem, że już w zamierzchłych czasach tak pilnie śledzono ruch Marsa na
niebie. Starano się po prostu poznać wolę niedobrego boga, by się jakoś
uchronić przed jego gniewem.
Po wynalezieniu lunety i zastosowaniu jej do obserwacji
astronomicznych zainteresowanie Marsem jeszcze bardziej wzrosło. Wkrótce
zwrócono uwagę na podobieństwo zjawisk tam zachodzących ze zjawiskami
występującymi na naszej planecie. To z kolei zrodziło wiarę w Marsjan i ich
wysoką technikę.
Głównie zaś przyczynił się do tego włoski astronom Giovanni V. Shiaparelli (1835-1910),
odkrywca słynnych kanałów na Marsie.
Swego czasu uważano je za twory sztuczne, służące Marsjanom do nawadniania
pustyń i do zaopatrywania tamtejszych miast w wodę. Miano ją rzekomo
doprowadzać z topniejących wiosną lodów podbiegunowych.
Dopiero badania wykonane przez radzieckie i amerykańskie sondy
kosmiczne przekreśliły te złudne nadzieje. Wykazały one, że atmosfera Marsa
jest ponad 150 razy rzadsza od atmosfery ziemskiej i około 95% jej zawartości stanowi
dwutlenek węgla. Na azot przypada od 2 do 3%, na argon 1-2%, a na tlen zaledwie
od 0,1% do 0,4%. Marsjańska atmosfera nie jest więc odpowiednia dla żywych
organizmów, nie sprzyjają im również zbyt niskie temperatury planety,
wykazujące przy tym zbyt duże wahania dobowe.
Mars z bliska jest nieco podobny do Księżyca. Wprawdzie na jego
północnej półkuli przeważają endogenne-wulkaniczne równiny, południowa półkula
jednak posiada typowo księżycowy krajobraz. Znajdują się tu liczne kratery
uderzeniowe, które najprawdopodobniej powstały w końcowej fazie formowania się
planety i są to najstarsze utwory na jej powierzchni.
Pod względem geologicznym powierzchnia Marsa jest jednak bardziej
urozmaicona od powierzchni Księżyca. Skorupa marsjańskiego globu osiągnęła dużo
wyższy stopień ewolucji, przy jej formowaniu bowiem ważną rolę odgrywały nie
tylko upadki meteorytów, lecz również działalność wulkaniczna i tektoniczna, a
także przemieszczanie się ogromnych mas materii i erozja atmosferyczna.
Marsjańskie
księżyce
Marsa obiegają dwa naturalne księżyce o mikroskopijnych wprost
rozmiarach. Znamy je dopiero od ponad stu lat, chociaż już na początku XVII
wieku przewidywano ich istnienie. Są jednak dość trudne do obserwacji i dlatego
przez długi czas uchodziły uwagi obserwatorów. Po odkryciu były pilnie
obserwowane, a mimo to przez długi czas prawie nic o niech nie wiedzieliśmy.
Dopiero badania przeprowadzone za pomocą sond kosmicznych „Mariner” i „Viking”
umożliwiły poznanie kształtów księżyców Marsa, zmierzenie ich średnic,
wyznaczenie przybliżonych mas i średnich gęstości oraz rzeźby powierzchni tych
niewielkich ciał.
Satelity Marsa przypominają kształtem olbrzymie bulwy
ziemniaczane. Większy jest Phobos,
którego trójosiowa bryła ma rozmiary 27x21,5x19 km. Deimos jest dużo mniejszy,
gdyż tworzy go owalna bryła o rozmiarach 15x12x11 km. Objętość pierwszego
wynosi więc około 5810km3 , drugiego zaś – około 1400km3 .
Oba księżyce obracają się wokół środków swych niewielkich mas w
takim samym czasie, w jakim dokonują pełnych obiegów dokoła macierzystej
planety. Zwracają wiec ku niej – podobnie jak Księżyc ku Ziemi – zawsze te same
strony swych globów. W dalekiej przeszłości najprawdopodobniej dużo szybciej
wirowały wokół swych osi, ale z czasem ich ruch obrotowy został wyhamowany
przez siły pływowe Marsa.
Na powierzchni marsjańskich księżyców znajdują się liczne utwory
kraterowe, i to wcale niemałych rozmiarów. Jest to chyba dość przekonywujący
dowód, że czynnikiem kraterotwórczym dla wszystkich ciał naszego układu planetarnego
były upadki meteorytów.
Jeden z tych okazałych kraterów w pobliżu południowego bieguna
Phobos otrzymał nazwisko wybitnego amerykańskiego astronoma i maga, Asapha
Halla (1829-1907), ponieważ on właśnie w roku 1877 po żmudnych poszukiwaniach
odnalazł na niebie księżyce Marsa. Jego małżonce natomiast, Angelinie Stickney,
przydzielono największy krater na Phobosie, gdyż w dużym stopniu przyczyniła
się do odkrycia marsjańskich satelit, zachęcając swego męża do wytrwałości w
poszukiwaniach, gdy zniechęcony początkowym niepowodzeniem zamierzał je już
porzucić. Nie byłoby w tym nic dziwnego, gdyż wielu ówczesnych astronomów
wątpiło w istnienie księżyców Marsa i wszelkie próby ich odszukania uważało za
stratę czasu.
W roku z 1976 roku John C. Smith i George H. Born wysunęli
hipotezę, że orbita Phobos miała pierwotnie dwa razy większe wymiary niż dziś.
Ponieważ jednak stopniowo się zacieśnia, to po upływie około 100 milionów lat
ten niewielki księżyc winien zderzyć się z Marsem – o ile wcześniej nie rozpadnie
się na małe kawałki.
Planetarny
olbrzym
Jowisz to imię ojca rzymskich bogów i nazwa ciała niebieskiego.
Nazwa uzasadniona, bo nosi ją największa planeta Układu Słonecznego. Z jej
materii można by zbudować niemal 320 globów tej wielkości co Ziemia lub prawie
2,5 kompletu pozostałych planet Słonecznej rodziny. Ale na uwagę zasługują nie
tylko ogromne rozmiary i wielka masa Jowisza, lecz i jego budowa, jakże
odmienna od budowy Ziemi. Jest to pełen niezwykłych zjawisk glob, który wciąż
ukrywa przed nami wiele tajemnic.
Jowisz wykonuje pełny obrót wokół własnej osi wciągu niespełna 10
godzin. To bardzo szybko, zwłaszcza jeśli weźmiemy pod uwagę niezwykłe rozmiary
tej planety (ponad
Granice między poszczególnymi pasmami chmur są niezwykle
niespokojne. Od ponad 350 lat ludzie obserwują Wielką Czerwoną Plamę, która
jest olbrzymim, niesłabnącym cyklonem. Do jego potężnego wnętrza można by
wrzucić aż 2 Ziemie, a i tak po bokach zostałoby jeszcze kilka tysięcy km
wolnego miejsca!
Pod chmurami na głębokości ok.
Na głębokości
Gdybyśmy mogli spojrzeć na Jowisza pod światło, zobaczylibyśmy
wokół niego cienkie pierścienie z okruchów skalnych i brył lody. W jego
wędrówce wokół Słońca towarzyszy mu 16 dużych i wiele mniejszych satelitów,
spośród których wyodrębnić można cztery grupy. Gazowy olbrzym i jego rodzinka
są jak miniaturowy Układ Słoneczny.
Do pierwszej grupy należy Amaltea, Adrasthea, 1979 J 2 i 1979 J 3.
Drugą, bardzo regularną grupę tworzą 4 największe księżyce Jowisza – Io,
Europa, Ganimedesa i Callisto. W skład
trzeciej grupy wchodzą 4 niewielkie księżyce: Himalai, Leda, Lysithea i Elara,
obiegające Jowisza niemal w jednakowej odległości. Do czwartej wreszcie grupy
zaliczyć należy 4 najdalsze księżyce,
obiegające planetę w przeciwnym kierunku. Najprawdopodobniej nie są one
genetycznie związane z Jowiszem, a raczej schwytanymi przez niego planetoidami.
Odkrywcą 4 największych satelitów Jowisza, zwanych również
galileuszowymi – Io, Europy, Ganimedesa i Callisto – był Galileusz. Fakt, iż
Jowisz ma satelity dowodził niezbicie, że nie wszystko krąży wokół Ziemi oraz
że nasza planeta nie jest środkiem Wszechświata, jak wówczas powszechnie
uważano. Tak więc obserwacje Jowisza przyczyniły się do awansu Słońca.
Cztery największe satelity Jowisza różnią się od siebie, mimo że
krążą wokół tej samej planety. Europę pokrywa gruba, spękana skorupa lodowa,
pod którą być może kryje się ocean wody. Callisto ma bardzo piegowatą skórę – jej powierzchnia jest
wprost usiana kraterami, które powstały na skutek bardzo silnego bombardowania
meteorytami. Z kolei Ganimedesa zawdzięcza swą barwę mieszaninie lodu i pyłów.
A Io? To już zupełnie inna historia…
O wulkanizmie
Io
Io to istna męczennica! Jest najbardziej wulkanicznym miejscem w
Układzie Słonecznym. Wybuchy wulkanów wyrzucają potoki lawy na
Io ma dużo większą gęstość od trzech pozostałych galileuszowych
księżyców Jowisza, zatem musi mieć zupełnie inny skład chemiczny i budowę swego
wnętrza. Również jej powierzchnia różni się od planet i znanych już Księżyców
Układu Słonecznego. Pokrywają ją nieregularne plamy o barwie czerwonej,
oranżowej, brązowej, żółtej i białej, na pierwszy rzut oka przypominając jakieś
abstrakcyjne malowidło. Na uwagę zasługują koliste i owalne plamy, niekiedy
mające kształty podków lub nieregularne kontury. Są to właśnie wulkany tarczowe
i ogniska erupcji wulkanicznych, przejawiające się zarówno gwałtownym wyrzutem
gazu i pyłu, jak i obfitym wylewem lawy.
Krajobraz na Io – jak już wiemy – kształtują wyłącznie formacje
wulkaniczne. Bo choć i powierzchnia tego księżyca była swego czasu intensywnie
bombardowana meteorytami, to jednak wybite przez nie niecki kraterowe dawno
zostały pokryte produktami wulkanicznymi. Dziś najliczniej występują tam
kratery wulkaniczne (patery), noszące – tak samo jak i ogniska erupcji
wulkanicznej (centra) – imiona bóstw mających coś wspólnego z ogniem,
błyskawicami, piorunami, światłem, Słońcem i wulkanizmem. Wymienić należy
przynajmniej osiem ognisk erupcji, które w roku 1979 były akurat aktywne i
które odkryto już podczas wstępnej analizy obrazów uzyskanych przez „Voyager”.
Osiągnęły one następujące wysokości: Masubi
–
Saturn i
jego pierścienie
Drugie miejsce wśród planet – pod względem rozmiarów i masy –
zajmuje Saturn. Chaldejczycy widzieli w nim gwiazdę bóstwa słonecznego, Grecy
natomiast utożsamiali go z ojcem Zeusa – Kronosem, który przez Rzymian zwany
był Saturnem. Glob ten ma objętość 735 razy większą od objętości Ziemi, ale
masę tylko 95 razy większą od jej masy. Oznacza to, że średnia gęstość Saturna
jest bardzo mała, mniejsza nawet od gęstości wody. Gdyby istniał jakiś olbrzymi
ocean, do którego dałoby się wrzucić wszystkie planety systemu słonecznego,
jedynie glob Saturna pływałby po jego powierzchni. Pozostałe planety mają
większą gęstość od wody i od razu tonęłyby w tym wyimaginowanym oceanie. Małą
gęstość Saturna astronomowie tłumaczą rozległą atmosferą, której grubość
oceniana jest na kilkadziesiąt tysięcy kilometrów. Jednak – podobnie jak w
przypadku Jowisza – tylko cienka, zewnętrzna jej warstwa znajduje się w stanie
gazowym. Składa się ona głównie z wodoru i helu oraz niewielkiej ilości metanu,
amoniaku i pary wodnej. Niżej wodór na skutek olbrzymiego ciśnienia staje się
stopniowo półpłynny, a w końcu przyjmuje postać metaliczną. W samym środku
planety przypuszczalnie znajduje się kamienno-żelazne jądro, mniej-więcej o
takich samych wymiarach jak glob ziemski.
Pod względem posiadanych satelit Saturn jest rekordzistą w
Układzie Słonecznym – ma ich aż 23!
Z uwagi na dużą odległość Saturna od Słońca temperatura jego
widocznej powierzchni jest bardzo niska, gdyż wynosi
Są to przede wszystkim ciemne i jasne pasy, układające się
równolegle do równika planety. Jasne pasy odpowiadają przypuszczalnie obszarom
wznoszenia się gazów, ciemniejsze zaś – obszarom ich opadania.
Struktura obłoków w atmosferze Saturna – jak to wykazują obrazy
otrzymane za pomocą sond „Voyager” – jest bardziej złożona niż struktura
obłoków w atmosferze Jowisza. Zachodzą w niej dużo burzliwsze procesy, w
strefie równikowej planety wieją prawie pięć razy silniejsze wiatry (ich
prędkość dochodzi do
Mimo wielu różnic Saturna można uważać za bliźniaczego brata
Jowisza. I on zachował prawie cały podstawowy materiał z pierwotnej mgławicy
prasłonecznej, składa się niemal wyłącznie z wodoru i helu, które występują
mniej więcej w takich samych proporcjach jak na Słońcu.
Słynne pierścienie Saturna również mają bardzo złożoną strukturę.
Na obrazach otrzymanych z bliska rozpadły się one na setki
cienkich kręgów, przy czym im większa jest siła rozdzielcza obrazu, tym owych
kręgów więcej można się doliczyć.
Ich zewnętrzna średnica wynosi aż
Trzy
najdalsze planety
Prawie do końca XVIII stulecia astronomowie byli niemal pewni, że
Saturn jest najdalszą planetą Układu Słonecznego. Jakież więc było zaskoczenie,
gdy w roku 1781 astronom angielski Frederick William Herschel odkrył jeszcze
dalszą planetę, której dano imię mitologicznego boga niebios - Urana. Okazała
się ona znacznie mniejsza od Jowisza i Saturna, ale dużo większa od Ziemi i
pozostałych planet. Znajduje się jednak bardzo daleko od nas i dlatego nawet
przez duże teleskopy nie widać na niej prawie żadnych szczegółów. Ziemi możemy
obserwować tylko zwenętrzne warstwy jego atmosfery, składającej się glównie z
wodoru i metanu.
Obserwacje wykazały, że glob Urana jest silnie spłaszczony, co
wiąże się z jego szybkim ruchem obrotowym. Ruch ten ma jednak zupełnie odmienny
charakter niż ruch poznanych dotychczas planet, u których nachylenia równików
względem płaszczyzn ich orbit są niewielkie, toteż biegną one po swoich
orbitach jak wirujące bąki, podczas gdy Uran toczy się po orbicie niczym
beczka.
Jego równik jest bowiem nachylony niemal prostopadle do płaszczyzny
orbity, skutkiem czego planeta zwraca ku nam zarówno obszary równikowe, jak i
swe bieguny. Z tego też powodu na Uranie występuje osobliwy rozkład stref
klimatycznych, gdyż jego koła podbiegunowe leżą bliżej równika niż zwrotniki,
które dla odmiany znajdują się blisko biegunów. W związku z tym bardzo ciekawie
zachowuje się Słońce na tamtejszym firmamencie: może ono przecież świecić w
zenicie nie tylko nad obszarami równikowymi, ale i nad okolicami
podbiegunowymi.
Nie tylko Jowisz i Saturn, ale i Uran ma liczną gromadę księżyców.
Jest ich ponad 15.
Niektóre z nich są niewielkimi ciałami, mają zaledwie 24-
Uran od samego początku sprawia astronomom niespodzianki. W niedługim czasie po jego odkryciu
stwierdzono z niedowierzaniem, iż wiele razy był przedtem obserwowany, ale
uważano go wówczas za jedną z gwiazd. Obserwacje te jednak z powodzeniem
wykorzystano do obliczenia orbity Urana i otrzymano tak dokładny wynik, jaki
byłby możliwy do osiągnięcia dopiero po latach obserwacji. W niewiele lat potem
zwrócono uwagę na znaczne odchylenia w ruchu nowo odkrytej planety, niezgodne z
dopiero co wyznaczoną orbitą.
W tej sytuacji zaczęto nieśmiało wysuwać hipotezę, że może
istnieje jeszcze dalsza planeta, która swym przyciąganiem grawitacyjnym
wywołuje zaobserwowane perturbacje w ruchu Urana. Zastanawiano się nawet, czy
na podstawie zaobserwowanych odchyleń nie dałoby się obliczyć orbity nieznanej
planety, wyznaczyć jej masę i wskazać miejsce na niebie, gdzie w danym czasie
winna się ona znajdować.
Dla wielu ludzi wydawało się to nierealną mrzonką. A jednak z
obliczeniami powiodło się francuskiemu astronomowi Urbanowi J. J. Leverrierowi
(1811-1877). Wyniki swych obliczeń przesłał berlińskiemu astronomowi Johanowi
G. Gallem (1812-1910) i ten ku zdumieniu świata naukowego hipotetyczną planetę
odnalazł na niebie.
Znajdowała się ona bardzo blisko wskazanego przez obliczenia
miejsca.
Był to wspaniały wyczyn umysłu ludzkiego, bo przecież Neptuna –
jak nazwano nową planetę – faktycznie odkryli matematycy, którzy za pomocą
skomplikowanych obliczeń stwierdzili jego istnienie.
Neptun nosi imię rzymskiego boga mórz i oceanów. Jest błękitną
planetą zupełnie jak Ziemia. Jednak swój przepiękny kolor zawdzięcza nie
tlenowi, ale metanowi. Ten trujący gaz występuje również na Ziemi m.in. jako
szkodliwe opary na bagnach.
Z powodu szybkich obrotów planety na Neptunie wieją potężne
cyklony. Jeden z tych wiatrów astronomowie nazwali dowcipnie skuter z powodu jego prędkości
dochodzącej do
Neptun ma 8 księżyców. Sześć najbliższych odkryto w 1989 roku.
Neptun ma też pierścienie. Jednak nie tylko nie dorównują one
saturnowym, ale w dodatku wyglądają na połamane. W niektórych miejscach
odbijają światło Słońca i są widoczne, w innych nie.
Masa Neptuna okazała się mniejsza od przewidywanej, a jego orbita
nie była zgodna z obliczeniami. W związku z tym wysunięto hipotezę o istnieniu
jeszcze jednej, dalszej planety. Zaobserwowane jednak odchylenia w ruchu
Neptuna były tak małe, że obliczenie na ich podstawie orbity nieznanej planety
wydawało się niemożliwe do wykonania.
Tego trudnego zadania podjął się Amerykanin, Percival Lowell
(1855-1916), ogłaszając wyniki swoich obliczeń w roku 1915.
Nieznaną planetę odnalazł na niebie dopiero w roku 1930 jego rodak
Clyde W. Tombaugh. Był to owoc wieloletnich, nadzwyczaj żmudnych poszukiwań.
Nowo odkrytą planetę nazwano Plutonem, i to z dwóch różnych
powodów: po pierwsze – dwie początkowe litery tej nazwy są inicjałami Lowell, a
po drugie – Pluton to przydomek Hadesa, mitologicznego władcy krainy wiecznej
ciemności, piekieł. Nazwa doskonale więc pasuje do planety, która krąży na
peryferiach Układu Słonecznego i otrzymuje od Słońca około 1600 razy mniej
światła niż glob ziemski.
Od pozostałych Planet Pluton rózni się prawie wszystkim –
kształtem orbity, rozmiarami i swoim satelitą, który jest od niego mniejszy
tylko o niecalą połowę. Dlatego niektórzy uczeni zastanawiają się, czy na pewno
jest to planeta.
Pluton nie zawsze jest ostatnią planetą Układu Słonecznego.
Porusza się bowiem po nietypowej orbicie, która przecina w 2 miejscach tor lotu
Neptuna. Wówczas Pluton staje się na około 20 lat ósmą, a nie dziewiątą
planetą.
Zarówno ze względu na swoją dziwną orbitę, jak i na małe rozmiary
Pluton jest nietypową planetą. Astronomowie zastanawiają się, czy nie jest po
prostu bardzo dużą planetoidą. Według innej teorii Pluton był niegdyś księżycem
Neptuna.
Coś więcej?
Amerykańscy
astronomowie Robert S. Harrington i Thomas Van Flandern wysunęli niezwykłą
hipotezę – Pluton był kiedyś księżycem Neptuna. W jego pobliżu krążyła
hipotetyczna planeta o masie 3 lub 4 razy większej od Ziemi. Gdy obie planety
zbliżył Się do siebie na niebezpieczną odległość, Tryton został skierowany na
wsteczny tor, a Pluton wyrwany z orbity
okołoneptunowej i wyrzucony na samodzielną orbitę okołosłoneczną. Równocześnie
siły pływowe hipotetycznej planety oderwały od niego spory fragment materii, z
której wytworzył się właśni Charon. Natomiast dziesiąta planeta oddaliła się od
Słońca na odległość 50-100 jednostek astronomicznych.
A może sprawcą tego
dramatu był Tryton? Ma on masę około 20 razy większą od masy układu
Pluton-Charon i w przeszłości mógł okrążać Słońce po samodzielnej orbicie. W
tym czasie nie było jeszcze Charona, a Pluton samotnie obiegał Neptuna w
charakterze jego satelity. Dopiero przed mniej więcej 100 milionami lat Tryton
nieopatrznie zbliżył się do Neptuna i z jego strefy grawitacyjnej wyrwał
Plutona, przerzucając go na samodzielną orbitę okołosłoneczną. Wtedy glob
Plutona zostal uszkodzony i rozpadł się na kilka części. Jedną z nich może być
Charon, a drugą satelita Neptuna – Nereida. Trytonomi również nie uszło to
bezkarnie, został bowiem uwięziony w polu grawitacyjnym Neptuna i od tego czasu
okrąża go jako jego satelita, poruszając się dokoła niego ruchem wstecznym.
Jest to charakterystyczna cecha księżyców schwytanych przez planety (np. 4
zewnętrzne ksieżyce Jowisza i najdalszy Saturna).
II. Klasa II
Materia międzyplanetarna
Planetarne
karły
Już na początku XVII wieku Jan Kepler zwrócił uwagę na pustą
przestrzeń, która rozciąga się między orbitami Marsa i Jowisza. On też po raz
pierwszy wypowiedział pogląd, że winna tam krążyć jakaś planeta. Ale apel
wielkiego uczonego o podjęcie jej poszukiwań pozostał bez echa. Dopiero półtora
wieku później zainteresowano się bliżej powyższym problemem, a nawet
zorganizowano systematyczne obserwacje nieba celem odszukania hipotetycznego
ciała.
Wyniki obserwatorów nie były daremne, bo 1 stycznia 1801 roku
astronom włoski Giuseppe Piazzi (1746-1826) istotnie odkrył na niebie słaby
obiekt, który po wnikliwym zbadaniu okazał się poszukiwaną planetą. Jakież
jednak było zdziwienie, gdy wkrótce dostrzeżono trzy podobne obiekty,
obiegające Słońce również w przestrzeni między Marsem a Jowiszem. Faktycznie
bowiem krąży tam nie jedna wielka planeta, ale setki tysięcy drobnych ciał,
zwanych planetoidami lub asteroidami. Są to niewielkie ciała,
największe bowiem z nich – Ceres – ma zaledwie
Kiedyś poszukiwania nowych planetoid były bardzo pracochłonne.
Obserwator sporządzał mapy badanego w ciągu kilku nocy obszaru nieba i
następnie porównywał je z atlasem nieba. Gdy na obserwowanym obszarze nieba
dostrzegał nieznany obiekt, musiał jeszcze sprawdzić, czy zmienia on położenie
wśród gwiazd. Dopiero ten fakt upoważniał go do stwierdzenia, że odkryta
została nowa planetoida. Były to więc bardzo mozolne obserwacje, wymagające
dużej wytrwałości i niemałej staranności. Sytuacja uległa zmianie w roku 1891,
gdy astronom i historyk magii niemiecki, Max Wolf (1863-1932) zastosował do
tych prac fotografię.
Planetoidy to nieregularne bryły, przypominające kształtem
zewnętrznym księżyce Marsa. Świadczą o tym zmiany blasku planetoid, wynikające
– jak się przypuszcza – z ich ruchu wirowego. Na przykład wspomniana Ceres
obraca się wokół swej osi raz na 9 godzin i 6 minut, a jeden obrót Westy trwa
10 godzin i 36 minut. Wymienione jednak planetoidy mają dość duże rozmiary i
należy sądzić, że ich kształt mało różni się od kuli.
Coś więcej?
W pierwszej połowie
XIX wieku astronom niemiecki Henryk Wilhelm Olbers (1758-1840) wystąpił z
poglądem, że między Marsem a Jowiszem krążyła kiedyś duża planeta, która z
nieznanych powodów rozpadła się na wiele części, dając początek planetoidom.
Ich łączna masa oceniana jest na około 0,001 masy Ziemi, z czego wynikałoby, iż
owa hipotetyczna planeta byłaby niewielkim obiektem. Dziś jednak większość
astronomów odrzuca powyższą hipotezę, uważając planetoidy za tworzywo, z
którego dopiero miała się narodzić planeta. Nie doszło zaś do tego z uwagi na
oddziaływanie grawitacyjne potężnego Jowisza, nie dopuszczającego do
uformowania się w jego bliskim sąsiedztwie większego ciała. Czy tak było
naprawdę, przekonamy się zapewne już w niedalekiej przyszłości.
Złowróżbne
komety
Od czasu do czasu pojawiająca się na niebie jasna kometa budzi
powszechne zainteresowanie. Nie inaczej było i przed wiekami...
Niezwykły wygląd tych ciał niebieskich, ich niespodziewane pojawienie
się i stosunkowo szybki ruch wśród gwiazd wywoływał niegdyś zabobonny strach.
W wyglądzie komet dopatrywano się podobieństwa do krwawych mieczy
lub głów ludzkich ze zwichrzonymi włosami.
Uważano je za znak zwiastujący klęski i nieszczęścia, zapowiadający
wojny, głód i zarazę, toteż ówcześni astrologowie pilnie śledzili ruchy komet, starając się
odczytywać złowróżbne wieści.
Mamy średniowiecze mili państwo. Wieki średnie. My, astronomowie
jesteśmy jednakże ponad poziomem owych wieków średnich, ciemnych, jak nas potem
określają ludzie renesansu. O, pardon. Ja przecież nie wiem, że później jest
renesans... Ach, te przeskoki czasowe, mętlik w głowie mi robią... W każdym
razie, mili państwo, chciałabym zaprosić was, do wysłuchania opowieści o pewnym
stukniętym astronomie z moich czasów, tj. średniowiecza, który jako człowiek
poważny, inteligentny i uzdolniony (swoją drogą, to byłam ja, ale w jednym ze
swoich pierwszych wcieleń... tylko dlaczego u diabła byłam mężczyzną?),
powiadamiał ludność o zbliżającej się komecie, czyli jak wiemy zjawisku
niezwykle interesującym i ciekawym oraz wartym obserwacji, w sposób... Dość
dziwaczny. Ale czy ktoś powiedział, że jest on człowiekiem poważnym? Nie. A
zatem...
Ładnych parę lat temu był sobie astronom, imieniem Jan. Ów Jan, astronom
wybitny, zdolny, inteligentny, nie grzeszący skromnością, siedząc przez wieki w
zamknięciu, to jest w swojej pracowni, pewnej pięknej nocy, gdy niebo było
czyste, nieskazitelne, wypatrzył... Obiekt. Pewien, taki o, zwyczajny obiekt, który
zbliżał się do Ziemi.
Kometa, pomyślał sobie.
I rzeczywiście, była to kometa. Leciała w kierunku Ziemi. To także
prawda. Zatem. Nasz astronom Jan, postanowił nie być samolubem i w swym wielkim
zapale, wyleciał na ulicę, potykając się o próg i kamienie na ulicy się
znajdujące i... Wykrzyknął z całych sił, bez ogródek, tak prosto z mostu:
LUDZIE, KOMETA SIĘ ZBLIŻA! Nie byłoby w tym nic dziwnego, że sobie krzyknął,
gdyby nie fakt, że była godzina trzecia w nocy i wszyscy normalni ludzie spali.
Astronom Jan znany był ze swoich dziwacznych pomysłów, toteż wszyscy pobudzeni
ludzie, szybko zapadli w ponowny sen, nieomalże zapominając, cóż im Jan
obwieścił.
Następnego dnia jednakże, ktoś przypomniał sobie o owej informacji od astronoma
Jana i tak poszła plotka na całe miasto... Zbliża się kometa, szeptał w końcu
szczur do myszy. A mysz, przerażona, podawała to dalej, do motyla... Wszystkie
istoty żywe wiedziały o nadchodzącej rzeczy. Zbliża się kometa... Przerażeni.
Astronom Jan nie mógł tego pojąć. Przecież to TYLKO kometa. O cóż im chodzi? A
no ludzie się bali. Przecież to zły znak. Bogowie ich chcą ukarać? Za co? A
może oni chcą astronoma Jana na ofiarę? Takie w końcu chodziły głosy.
Cóż, baśń, baśnią, a astronoma Jana się pozbyto. Wypędzono go z miast, choć tak
go tam wszyscy lubili. Nie popisał się. Przyniósł złe wieści, trzeba się więc
go było pozbyć. I astronom Jan wylądował na Odludziu.
Koniec. Cóż. Moje poprzednie wcielenie. Astronom Jan. Nie mówię, że byłam
idealna... Ale czyż astronom Jan nie był... Cudowny?
Praca domowa Kamili Grey, uczennicy klasy II Caelinu
Dziś wiemy, że komety są ciałami niebieskimi podlegającymi tym
samym prawom, co planety i inne ciała niebieskie. Również i one nie świecą własnym światłem i
swój blask zawdzięczają odbitemu światłu słonecznemu.
Komety obserwowano już w zamierzchłych czasach, a mimo to należą
do jednych z najmniej zbadanych ciał niebieskich. Niemal całkowita ich masa -
jak na to wskazują badania - skupiona jest w jądrze.
Składa się ono z brył meteoroidowych i pyłu kosmicznego, spojonych
ze sobą lodem wodnym oraz zamarzniętym metanem i amoniakiem w jedną bryłę o
średnicy od kilku od kilkudziesięciu km.
Gdy kometa zbliży się do Słońca, pod wpływem jego ciepła lód
zaczyna topnieć, a następnie zamieniać się w gaz.
W ten sposób jądro komety otacza się rozległą otoczką
gazowo-pyłową, którą nazywamy głową komety.
Ich średnice sięgają zwykle od 50-240 tys. km, ale znane są i takie komety,
których głowy mialy rozmiary większe od Słońca.
Gęstość komet jest bardzo mała, mniejsza nawet od gęstości
powietrza przy powierzchni Ziemi.
Ich masy są bowiem tak małe, że nie wywołują dostrzegalnych
zakłóceń w ruchu mijanych planet oraz obiegających je satelit.
W pobliżu Słońca komety nie tylko pęcznieją, ale również tracą swą
materię.
Promieniowanie słoneczne wymiata z nich gazy i pyły, z których
powstaje jeden lub kilka wspaniałych warkoczy długości dochodzącej niekiedy do
150 mln km.
Warkocz stanowi najbardziej efektowną część komety, chociaż nie
każda może się nim szczycić. Niektóre w ogóle nie rozwijają warkoczy, przez
cały okres swej widzialności pozostając rozmytymi mgiełkami, wydłużonymi w
kierunku Słońca.
Słowo kometa podchodzi od greckiego kome – włosy.
Jedną z największych i najjaśniejszych komet jest kometa Halleya,
okrążająca Słońce raz na 76 lat. W peryhelium zanurza się do wnętrza orbity
Wenus, natomiast w aphelium zapędza siędaleko za orbitę Neptuna. Była
obserwowana wiele razy już przed setkami lat, ale nikt nie zdawał sobie sprawy,
że zakażdym razem świeci jeden i ten sam obiekt.
Kometa otrzymała nazwisko sławnego astronoma angielskiego Edmunda
Halleya (1656-1742), ponieważ to on obliczył jej orbitę.
Jak
umierają komety?
Za każdym powrotem do Słońca kometa traci część swej materii. Ubytek
ten wcale nie jest mały, bo wynosi około 1% ogólnej masy jądra.
Jeżeli zatem często wraca do Słońca, gdyż okres jej obiegu jest
krótki, to stosunkowo szybko pozbywa się lotnych składników.
Nadchodzi wreszcie taki moment, że nawet w punkcie przysłonecznym
jądro już bardzo słabo paruje i kometa przestaje być widoczna przez największe
teleskopy.
Kandydatką do takiego zaniku w najbliższym czasie jest kometa
Enckego. Już obecnie można ją dostrzec jedynie przez wielkie teleskopy, chociaż
przed dwustu laty była okazałym obiektem.
Ze wszystkich znanych komet ma ona najkrótszy okres obiegu, toteż
szybko traci swą masę i za każdym powrotem do Słońca jej blask staje się
słabszy o około 0,4 wielkości gwiazdowej.
W związku z tym niektórzy przypuszczają, że już za pół wieku
przestanie być widoczna, przynajmniej dla współczesnych teleskopów. Znacznie
dłużej, bo jeszcze przez wiele tysięcy lat ludzkość będzie mogła obserwować
kometę Halleya, ale i jej jasność wraz z ubytkiem masy wciąż się zmniejsza.
Czas aktywnego życia komety ograniczony jest wieloma różnymi
czynnikami. Zależy on bowiem nie tylko od częstotliwości jej powrotu do Słońca,
ale także od odległości jej peryhelium i od początkowej wielkości jądra. Jest
całkiem zrozumiałe, że im kometa bardziej zbliża się do Słońca i im jej
pierwotna masa była mniejsza, tym krótszy powinien być jej żywot.
Ale co się potem dzieje z jądrem komety?
Otóż niektóre z nich rozpadają się na rój meteoroidów, a za
przykład może służyć kometa Bieli, której rozpad odbył się niemal na oczach
astronomów.
Mamy uzasadnione podstawy sądzić, że o
ile nie wszystkie komety, to przynajmniej niektóre z nich u kresu swego żywota
przekształcają się w planetoidy. Po wyparowaniu lotnych składników mogą
przecież powstawać gołe, nieaktywne już jądra. Takie komety byłyby
nieodróżniane od planetoid. Najbardziej tym cechom odpowiadają planetoidy typu
Apollo, które poruszają się po wyjątkowo wydłużonych orbitach. Na rzecz
hipotezy o kometarnym pochodzeniu niektórych planetoid zdają się przemawiać
uzyskane w ostatnich latach pewne fakty obserwacyjne. Za jeden z nich można
uważać obiekt, który został odkryty 11 października 1983 roku za pomocą
satelity IRAS. Najprawdopodobniej mamy tu do czynienia z planetoidą typu
Apollo, która ze wszystkich znanych planetoid najbardziej zbliża się do Słońca.
Dalsze obserwacje wykazały, że obiekt ten przejawia jakieś oznaki
wewnętrznej aktywności, co wskazuje na to, iż mamy do czynienia z zamierającym
jądrem komety. Inny argument. Krzysztof Ziołkowski w ostatnich latach wykrył
niegrawitacyjne anomalie w ruchu pewnej liczby planetoid typu Apollo, co z
powodzeniem można wytłumaczyć nikłym wyrzutem materii. Aktywność ta jest bardzo
słaba i wywołuje jedynie możliwe do stwierdzenia zakłócenia zamierających
komet. Ich jądra już tak słabo parują, że wyparowywanej materii nie starcza na
to, aby wytworzyć głowy i warkocze. W ten sposób komety u kresu aktywnego
żywota upodabniają się do planetoid.
Ze znanych komet bliska przeobrażenia w planetoidę typu Apollo
jest wspomniana już kometa Enckego. Gdy pozbędzie się ona lotnych składników, a
jej niewielkie jądro nie ulegnie rozpadowi, wówczas trudno będzie ją odróżnić
od planetoidy Hephaistos.
Goście z
nieba
Do ciekawych i bardzo pospolitych zjawisk przyrody należą
"gwiazdy spadające".
W ciągu każdej pogodnej nocy możemy niejednokrotnie zaobserwować,
jak któraś z gwiazd niespodziewanie odrywa się od sklepienia niebieskiego,
zakreśla na nim krótszy lub dłuższy łuk, po czym nagle gaśnie.
Dawniej faktycznie sądzono, że to gwiazdy spadają na Ziemię i
dlatego zjawiska te nazwano "spadającymi gwiazdami". Gdyby jednak tak
rzeczywiście było, nieustannie musiałby się zmieniać wygląd gwiazdozbiorów, a
czegoś podobnego nie obserwujemy.
Gwiazdy są zresztą ogromnymi słońcami i absolutnie nie mogą spadać
na ziemię!
Na czym polega więc zjawisko spadających gwiazd?
Dziś wiemy, że zjawiska gwiazd spadających wywołują niewielkie
bryłki materii, poruszające się w przestrzeni międzyplanetarnej z dużymi
prędkościami.
Gdy taka bryłka wpadnie do atmosfery ziemskiej, wówczas zderzając
się z cząsteczkami powietrza silnie się ogrzewa i na skutek tego zaczyna topić,
dając zjawisko spadającej gwiazdy.
Są one zwane meteorami, a wywołujące je bryłki materii kosmicznej
- meteoroidami (po grecku meteoros znaczy unoszący się w powietrzu).
Na ogół wpadające do ziemskiej atmosfery meteoroidy mają
niewielkie rozmiary i spalają się w niej całkowicie. Zdarza się jednak od czasu
do czasu, że nasza planeta napotyka na swej drodze większą bryłkę materii i ta
przelatują przez atmosferę pcha przed sobą "poduszkę" sprężonego
powietrza.
Na pewnej wysokości rozpada się na mniejsze bryłki, które spadają
na powierzchnię Ziemi, wybijając w niej mniejsze lub większe kratery. Te spadłe
bryłki materii międzyplanetarnej nazywamy meteorytami.
Z materią meteorytową człowiek stykał się od zarania swych
dziejów. Już pierwotni ludzie ze spadłych z nieba kamieni wykonywali groty do
oszczepów, ostrza toporów, noże i inne przedmioty codziennego użytku.
Znajdowali je zupełnie przypadkowo i nie mieli najmniejszego
pojęcia o ich pozaziemskim pochodzeniu.
Ale meteoryty, których spadek na Ziemię zaobserwowano, otaczane
były czcią i szacunkiem.
Za przykład może służyć Czarny Kamień, wmurowany w ścianę
monumentu Kaaba w Mekce, stanowiący największą świętość muzułmanów. Jest to
meteoryt kamienny spadły na Ziemię w dawnych czasach.
Ze względu na zawartość pierwiastkową dzielimy meteoryty na trzy
różne typy: żelazne (syderyty), żelazno-kamienne (litostyderyty lub
syderolity), oraz kamienne (aerolity).
Meteoryty różnią się między sobą nie tylko składem chemicznym, ale
i pochodzeniem. Na podstawie obserwacji stwierdzono, że orbity meteoroidów,
które pojedynczo zderzają się z Ziemią, wykazują duże podobieństwo do orbit
planetoid.
Różnią się od nich jedynie rozmiarami, natomiast budowę i
pochodzenie mają takie same. Tezę tę potwierdzają obserwacje trzech
meteoroidów, dla których udało się wyznaczyć tory lotu przed zderzeniem z
Ziemią.
Było to możliwe w przypadku meteoroidy Pribram, meteoroidu Lost
City i meteoroidu Innistree. Ich przelot przez atmosferę był fotografowany w
kilku stacjach obserwacyjnych, toteż na podstawie analizy zdjęć można było nie
tylko ustalić miejsca spadku tych meteoroidów, ale i obliczyć ich pierwotne
trajektorie.
Zupełnie inne jest pochodzenie rojów meteoroidów, dających
zjawisko deszczu gwiazd spadających. Powstają one z rozpadu komet, które przy
każdym zbliżeniu do Słońca tracą mniejszą lub większą część swej masy.
Oderwana materia rozprzestrzenia się wzdłuż orbity danej komety i
przy spotkaniu z Ziemią wpada do jej atmosfery, dając przepiękne zjawisko
deszczu meteorów.
Nierozwiązana
zagadka tektytów
W wielu miejscach na kuli ziemskiej znajdowano szkliste kulki
kamienne zwane powszechnie tektytami (po grecku "tektos" znaczy
stopiony). Mają
kształt kulisty, soczewkowaty, owalny, guzikowaty lub nieregularny. Ważą
zazwyczaj od 5 do
Australity
Bediasity
Filipinity
Georgianity
Indochinity
Iwority
Irgizity
Jawaity
Mołdawity
Wszystkie one stanowiły niegdyś płynną masę szklistą. Cząstki
szkliwa krzemionkowego dowodzą, że ich temperatura musiała wówczas sięgać 170
stopni C. Dotąd jednak nie znamy pochodzenia tektytów, choć powstało na ten
temat wiele hipotez.
Hipotezy dotyczące pochodzenia tektytów:
Księżyc powstał z materii, która około 200 milionów lat temu
oderwała się od Ziemi i pozostałością tego wydarzenia jest Ocean Spokojny.
Pewna jednak część oderwanej masy nie weszla w skład globu księżycowego, lecz
powstała z niej niezliczona liczba drobnych bryłek skalnych, obiegających naszą
planetę jako samodzielne satelity. Ale po upływie jakiegoś czasu musiały spaść
na Ziemię, ponieważ krążyły zbyt blisko jej powierzchni.
Tektyty stanowią cząstkę materii księżycowej, wyrzuconej w
przestrzeń kosmiczną wskutek upadku na powierzchnię Ksieżyca dużych meteorytów.
W miejscu upadku materia księżycowa została stopiona i rozpryskiwała się na
wszystkie strony, w wyniku czego dokoła nowo powstałego krateru tworzyły się
liczne kratery wtórne. Wobec jednak małej siły ciążenia część stopionej materii
umykała w przestrzeń kosmiczną, tam po pewnym czasie krzepła, a następnie
spadała na naszą planetę w postaci tektytów.
Tektyty stanowią cząstkę materii księżycowej wyrzuconej z jego
powierzchni na skutek wybuchów tamtejszych wulkanów. Na przykład tektyty
znalezione w Australii miały być wyrzucone z krateru Tycho.
Tektyty powstały w wyniku stopienia skał ziemskich po uderzeniu
olbrzymich meteorytów, które przecież spadały nie tylko na Księżyc, ale i na
naszą planetę. Powstająca podczas takiego wydarzenia energia zdolna jest stopić
znaczną ilość materiału skalnego i unieść chmurę zakrzepłych bryłek stopu tak
wysoko ponad Ziemię, aby spadając ulegały powtórnemu stopieniu, co prowadziło
do powstania tektytów.
W państwie gwiazd
Gwiazdy i
gwiazdozbiory
Nocne niebo, usiane bezlikiem migotliwie świecących gwiazd, od
niepamiętnych czasów wzbudzało zainteresowanie człowieka, pobudzało jego umysł
i fantazję.
Chińczycy, mieszkańcy Mezopotamii, Egipcjanie i Grecy łączyli
jasne gwiazdy w grupy i dawali im imiona swych bogów, bohaterów i zwierząt. Nazwy
te przetrwały do naszych czasów, chociaż starożytne wyobrażenia gwiazdozbiorów
- jak zwiemy poszczególne ugrupowania gwiazd - oglądać można już tylko na
kartach dawnych atlasów nieba. Są one pełne przeróżnych figur, wyobrażających
nazwy gwiazdozbiorów. Najdawniejsze są nazwy gwiazdozbiorów Zodiaku, leżących
wzdłuż ekliptyki, po której zdaje sie w ciągu roku w wędrować Słonce.
W rzeczywistości jest to odbicie rocznego ruchu Ziemi, krążącej po
orbicie okołosłonecznej i zmieniającej położenie w przestrzeni. Dlatego z jej powierzchni widzimy Słońce na
tle różnych gwiazdozbiorow. Tworzące je gwiazdy są niewidoczne podczas dnia, gdyż
słabe światło zostaje przytłumioone przez rozproszone i znacznie silniejsze
swiatlo słoneczne. Ale gdyby Ziemia nie posiadała atmosfery, niebo i w dzień
byłoby zupełnie czarne. Wówczas można by na nim obserwować jednocześnie Słońce
i gwiazdy. A zatem określenie, ze Słońce świeci na tle tego lub innego
gwiazdozbioru Zodiaku, nie jest wcale takie abstrakcyjne…
Ponieważ gwiazdozbiory zodiakalne noszą często nazwy zwierząt,
zwiemy je gwiazdozbiorami zwierzyńcowymi.
Gwiazdozbiorom zodiaku nazwy nadali astronomowie babilońscy.
Gwiazdozbiory zwierzyńcowe:
ü
Baran
ü
Byk
ü
Bliźnięta
ü
Rak
ü
Lew
ü
Panna
ü
Waga
ü
Skorpion
ü
Strzelec
ü
Koziorożec
ü
Wodnik
ü
Ryby
Z mitami greckimi związane są nazwy większości gwiazdozbiorow.
Przykładem może być zespół obrazujący przepiękny mit o Perseuszu i Andromedzie.
Równie piękne opowieści związane są z innymi gwiazdozbiorami,
stanowiącymi przypadkowe ugrupowania na ziemskim niebie. A ponieważ gwiazdy
wchodzące w ich skład bardzo wolno, ale nieustanni przesuwają sie po
firmamencie, to i wygląd gwiazdozbiorów powoli sie zmienia. Dziś wyglądają
inaczej niż sto tysięcy lat temu i inaczej będą wyglądały za następne sto tys.
lat.
Układ gwiazdozbiorów zmienia sie i z tego powodu, ze jedne gwiazdy
oddalają sie od nas i po jakimś czasie znikną w przestrzeni kosmicznej, inne
zas przybliżają się i kiedyś pojawia sie na firmamencie jako nieznane dotąd
gwiazdy. Krótko mówiąc - konfiguracja gwiazd na ziemskim niebie uzależniona
jest od miejsca w przestrzeni, w którym akurat znajduje sie Układ Słoneczny.
Starożytni i średniowieczni astronomowie do gwiazdozbiorów
zaliczali tylko jaśniejsze gwiazdy. Z czasem jednak nazwą gwiazdozbiór zaczęto
określać dane obszary nieba, a w roku
1922 całe niebo podzielono na 88 gwiazdozbiorow.
Początkowo granice miedzy poszczególnymi gwiazdozbiorami
przebiegały nieregularnie, co było powodem licznych nieporozumień, gdyż
poszczególni astronomowie jedne i te same gwiazdy włączali do różnych
gwiazdozbiorów.
W roku 1928 postanowiono wytyczyć nowe granice, przeprowadzając je
wzdłuż równoleżników niebieskich i łuków kol godzinnych. W ten sposób
wyeliminowano dowolność we włączaniu gwiazd do gwiazdozbiorow.
Podział nieba na gwiazdozbiory znacznie ułatwia orientację wśród
wielkiej liczby gwiazd. Temu samemu celowi służą nazwy nadane gwiazdom przez
starożytnych.
Np. najjaśniejszą gwiazdę gwiazdozbioru Małego Wozu nazwano Polarną, a najjaśniejszą gwiazdę nieba z
gwiazdozbioru Wielkiego Psa - Syriuszem.
Nazwy te stosowane są i do dziś, choć astronomowie wprowadzili
inne oznaczenia. Wprowadził je niemiecki astronom Jan Bayer, który w r. 1603
zaproponował, by gwiazdy w poszczególnych konstelacjach oznaczać małymi
literami alfabetu greckiego.
Kolejność liter w alfabecie odpowiada zarazem jasności gwiazd. Np.
alfa Wielkiego Psa oznacza Syriusza, a alfa małego wozu - Gwiazdę Polarną.
Gwiazda oznaczona literą beta jest drugą co do jasności w danym gwiazdozbiorze
itd. Wyżej opisana metoda znalazła jednak zastosowanie tylko względem gwiazd
widocznych gołym okiem, i to nie wszystkich. Np. wielkimi literami alfabetu
łacińskiego, poczynając od litery R, oznacza się gwiazdy zmienne, natomiast
gwiazdy słabe, obserwowane jedynie przez lunety, oznaczone są numerem, pod
którym dana gwiazda występuje w określonym katalogu gwiazd.
|
20 najjaśniejszych
gwiazd i ich gwiazdozbiory |
|
|
Gwiazda |
Gwiazdozbiór |
|
Syriusz |
Wielki Pies |
|
Kanopus |
Kil |
|
Arktur |
Wolarz |
|
Wega |
Lutnia |
|
Alfa Centaura |
Centaur |
|
Capella |
Woźnica |
|
Rigel |
Orion |
|
Procjon |
Mały Pies |
|
Betelgeuse |
Orion |
|
Achernar |
Erydan |
|
Beta Centaura |
Centaur |
|
Altair |
Orzeł |
|
Acrux |
Krzyż Południa |
|
Aldebaran |
Byk |
|
Antares |
Niedźwiadek |
|
Spica |
Panna |
|
Polluks |
Bliźnięta |
|
Fomalhaut |
Ryba Południowa |
|
Deneb |
Łabędź |
|
Regulus |
Lew |
Odległości
gwiazd
Gwiazdy to ogromne słońca, które znajdują się od nas bardzo daleko
i tylko dlatego wydają się nikłymi źródłami światła.
Wiemy dobrze, że im źródło światła położone jest dalej od
obserwatora, tym wydaje się słabsze, gdyż jego widoma jasność spada wraz ze
wzrostem odległości.
A w przypadku gwiazd są to przerażające wprost odległości, trudne
nawet do uzmysłowienia w ziemskich warunkach.
Ile wynosi odległość od Ziemi do Słońca?
Niełatwo zresztą wyobrazić sobie odległość Ziemi od Słońca,
wynoszącą "zaledwie" te 150 mln km.
Gdybyśmy tę odległość zwiększyli tysiąc razy, i tak świeciłoby ono
o wiele jaśniej od Syriusza (oczywiście pozornie).
Powyższy przykład w jakimś stopniu daje nam pojęcie o
przeogromnych odległościach gwiazd.
Są one tak wielkie, że do ich określenia trzeba było wprowadzić
specjalną miarę, zwaną rokiem świetlnym.
Rok świetlny jest odległością, którą promień światła przebywa w
ciągu jednego roku. W ciągu sekundy światło przebiega ok.
Najbliższe gwiazdy znajdują się w odległości kilku lat świetlnych
od Układu Słonecznego, ale są gwiazdy, od których światło biegnie ku nam setki,
a nawet tysiące lat świetlnych.
Mimo to, można zmierzyć te olbrzymie odległości.
W jaki sposób można to zrobić?
Postępujemy tak samo, jak geodeci przy pomiarach jakiegoś
niedostępnego miejsca na Ziemi.
W tym celu trzeba zmierzyć kierunki ku niemu z dwóch punktów,
między którymi odległość jest dobrze znana. Tak powstaje trójkąt, na
wierzchołka którego znajduje się niedostępny do bezpośrednich pomiarów punkt.
Znając długość podstawy tego trójkąta oraz jego dwa kąty można
obliczyć odległość interesującego nas odległość.
Przy pomiarach odległości gwiazd jest oczywiście konieczne, aby
jak największa była odległość między punktami, z których wyznacza się kierunku
ku badanej gwieździe.
Tu już absolutnie nie wystarczy odległość z Ziemi do Ksieżyca.
Widoma jasność gwiazdy na ziemskim niebie zależna jest nie tylko
od odległości, ale i od rzeczywistego jej blasku. Tę rzeczywistą jasność gwiazd
nazywamy absolutną wielkością gwiazdową. Można ją stosunkowo łatwo wyznaczyć, o
ile tylko znana jest odległość gwiazdy i jej widoma wielkość gwiazdowa. Absolutne
wielkości gwiazdowe pozwalają astronomom porównywać rzeczywiste natężenie
blasku różnych gwiazd. Te niezmiernie ciekawe badania wykazały, że pod tym
względem gwiazdy są szalenie zróżnicowane. Absolutna jasność zależy od
wielkości gwiazdy oraz od temperatury jej powierzchni.
|
20 najbliższych
gwiazd i ich gwiazdozbiory |
|
|
Proxima Centaura |
Centaur |
|
Alfa Centaura A |
Centaur |
|
Alfa Centaura B |
Centaur |
|
Bernarda |
Wężownik |
|
Wolf 359 |
Lew |
|
Lalan-de 21185 |
Wielka Niedźwiedzica |
|
Syriusz A |
Wielki Pies |
|
Syriusz B |
Wielki Pies |
|
Luy-ten 726- |
Wieloryb |
|
Luy-ten 726-8 B |
Wieloryb |
|
Ross 248 |
Andromeda |
|
Epsilon Erydanu |
Erydan |
|
Luy-ten 786-6 |
Wodnik |
|
Ross 128 |
Panna |
|
61 Łabędzia A |
Łabędź |
|
61 Łabędzia B |
Łabędź |
|
Epsilon Indianina |
Indianin |
|
Procjon A |
Mały Pies |
|
Procjon B |
Mały Pies |
Gwiazdy
zmienne i nowe
W bezdennych otchłaniach Wszechświata wszystko się nieustannie
zmienia. Gwiazdy równie szybko zmieniają swe wewnętrzne i zewnętrzne
właściwości, co jednak odbywa się nadzwyczaj wolno. Trwa to bowiem miliony lub
miliardy lat i dlatego w ciągu krótkiego życia ludzkiego nie da się tego
zaobserwować. Ale jest wiele gwiazd, zwanych gwiazdami zmiennymi, które w
niewielkich odstępach czasu zmieniają swą jasność. Niektóre z nich są widoczne
gołym okiem i zmiany ich blasku można stosunkowo łatwo stwierdzić porównując je
przez pewien czas z blaskiem innych gwiazd. Niektóre zmienne gwiazdy jedynie
symulują zmiany swej jasności. Należą one do grupy gwiazd, które zwiemy podwójnymi lub wielokrotnymi, ponieważ nie tylko na niebie, ale i w przestrzeni
leżą blisko siebie, okrążając wspólny środek ciężkości. Gdy taki układ znajduje
się niedaleko nas, a tworzące go gwiazdy są dostatecznie od siebie oddalone,
przez teleskop można je oglądać oddzielnie. Noszą one wówczas nazwę gwiazd wizualnie podwójnych dla odróżnienia od
takich układów gwiazdowych, które nawet przez największe teleskopy obserwuje
się w postaci pojedynczych punktów świetlnych. Dopiero na podstawie analizy
widma można się dowiedzieć, że układ składa się z dr z dwu lub więcej blisko
siebie położonych gwiazd. Niekiedy orbity gwiazd podwójnych są tak położone w
przestrzeni, że gwiazdy dla ziemskiego obserwatora nawzajem sie zakrywają, a
przy każdym zakryciu następuje spadek ich jasności. Takie właśnie gwiazdy
podwójne astronomowie nazywaj gwiazdami zmiennymi
zaćmieniowymi. Przykładem takiej grupy może być beta Perseusza, nazwana
przez arabskich astronomów Algolem, co po polsku znaczy Diabelska Gwiazda. Gwiazda
ta przez ok. 2,5 dnia ma stałą jasność, a potem w ciągu 5 godzin zmniejsza swą
jasność o około jedną wielkość gwiazdową, po czym wciągu następnych 5 godzin
blask jej wraca do normy. Zmiany blasku Algola znane były od dawna, ale
przyczynę wywołującą je poznał dopiero w końcu XVIII stulecia angielski
miłośnik astronomii John Goodricke. Gwiazdy zmienne zaćmieniowe tak naprawdę
"udają" tylko przed nami, że zmieniają swój blask. Faktycznie jasność
tworzących dany układ gwiazd nie ulega zmianie. Jedynie odpowiednie położenie
układu w przestrzeni powoduje, iż wchodzące w jego skład gwiazdy id czasu do
czasu kryją się jedna za drugą i wtedy dla ziemskiego obserwatora zmniejsza się
ogólny ich blask. Są jednak i takie gwiazdy, które naprawdę zmieniają swą jasność
na skutek fizycznych przemian. Może się to powtarzać w regularnych odstępach
czasu i dotyczyć nie tylko zmian blasku gwiazdy, ale również jej temperatury i
rozmiarów. Są one wywoływane przez pulsacje, czyli okresowe rozszerzanie i
kurczenie sie gwiazdy.
Do gwiazd tego typu należą cefeidy, których nazwa pochodzi od
delty Cerfeusza. Najliczniejszą grupę gwiazd zmiennych pulsacyjnych stanowią zmienne długookresowe. Ich przedstawicielką może być Cudowna
Wieloryba (Mira Ceti). Pulsują one najwolniej, ale za to bardzo widocznie.
Życie na Ziemi umarłoby, gdyby Słońce stało się gwiazdą nową. Gwiazda
nowa to gwiazda, która raptownie zwiększa swój blask kilkadziesiąt tysięcy razy
i będąc przez wiele milionów lat gwiazdą słabą, z trudem widoczną przez wielkie
teleskopy, staje się nagle tak jasne, że dostrzegamy ją gołym okiem. Przykładem
gwiazdy nowej może być Nowa Łabędzia.
