Układ Słoneczny Układ Słoneczny

Transkrypt

1 Fizyka i Chemia Ziemi Układ Słoneczny we Wszechświecie Układ Słoneczny cz. 1 T.J. Jopek jopek@amu.edu.pl IOA UAM 1 2 Układ Słoneczny Układ Słoneczny stanowią: Układ Planetarny Słońce, planety, Obłok Oorta (komety) Pas Kuipera (planety karłowate ), Pas planetoid (planeta karłowata+ ), małe ciała: planetki, komety, meteoroidy, pył i gaz międzyplanetarny. 3 Układ Słoneczny Układ Słoneczny stanowią: Układ Planetarny Słońce, planety, Obłok Oorta (komety) Pas Kuipera (planety karłowate ), Pas planetoid (planety karłowate ), małe ciała: planetki (NEA, Trojańczycy, ) komety, meteoroidy, pył i gaz międzyplanetarny. Kometa Halleya 4 rok

2 Układ Słoneczny Kometarny Obłok Oorta (Wizja artystyczna) 5 6 Obłok Oorta i Pas Kuipera ilustracja schematyczna 7 8 2

3 Obiekty z pasa Kuipera QY QB KR Największe znane obiekty trans-neptunowe (TINO)

4 Układ Słoneczny Układ Słoneczny stanowią: Układ Słoneczny. Porównanie rozmiarów orbit. 15 Układ Planetarny Słońce, planety. Obłok Oorta (komety) Pas Kuipera (planety karłowate ), Pas planetoid (planeta karłowata ), małe ciała: planetki, komety, meteoroidy. Pył i gaz międzyplanetarny. Kometa Halleya 16 rok 1910 Układ Planetarny Układ Planetarny - klasyfikacja Planety grupy ziemskiej: Merkury Wenus Ziemia Mars Planety olbrzymy: Jowisz Saturn Uran Neptun Średnie odległości planet od Słońca w jednostkach astronomicznych (JA) Merkury Wenus Ziemia Mars Jowisz Saturn Uran Neptun

5 Układ Planetarny klasyfikacja Odległości planet od Słońca Reguła Tytusa Bodego z lat k a TB a Obs (jed. astr.) Mercury Venus Earth Mars ? 8 2.8? Jupiter Saturn J.D. Titus J.E. Bode Reguła T-B ma m.in. postać: a TB = k Uranus a TB - średnia odległość planety od Słońca Planety ziemskie Planety olbrzymy Słońce kula gazowa, gwiazda typu G2 Słońce Średnica [km] Masa [kg] Vu [km/s] Ok. obr. Ok. obie. Temp [K] * a [JA] Średnica [km] Masa [kg] Vu [km/s] Ok. obr. Ok. obie. Temp [K] a [JA] * Vu Ok. obr Ok. obie. Temp a prędkość ucieczki ze Słońca (II prędkość kosmiczna) okres obrotu wokół osi, okres obiegu orbitalnego wokół Słońca, temperatura na powierzchni Słońca, średnia odległość od Słońca. Solar Dynamic Observatory od na orbicie

6 II prędkość kosmiczna (prędkość ucieczki) - V U Aktywność Słońca Ruch termiczny cząstek atmosfery 2GM V U R M masa planety R promień planety G- stała grawitacji V U < V gas - cząsteczka ucieka z planety w kosmos 24 Plamy na powierzchni Słońca. Protuberancje gigantyczne wyrzuty materii słonecznej 26 Jądro wodorowo helowe. (15 mln K) Strefa radiacyjna Skład chemiczny Słońca: wodór ~70%, hel ~27% Źródło energii promienistej Słońca rezultat przemiany wodoru w hel SDO wpływ aktywności Słońca na magnetosferę Ziemi 27 Wnętrze Słońca schemat. Strefa konwekcyjna Cykl p-p p p D e 28 3 D p He 3 4 He He He p p 3 6

7 Merkury Średnica [km] Masa [kg] Vu [km/s] Ok. obr. Ok. obie. Temp [K] a [JA] * Powierzchnia Merkurego: morza, urwiska, kratery,.... Mariner 10 (1974) fly by Messenger orbiter (2011) Wenus Średnica [km] Masa [kg] Vu [km/s] Ok. obr. Ok. obie Temp [K] a [JA] * Lądownik BEHEPA 9 (1975) 31 Budowa wewnętrzna Merkurego 33 7

8 Wenus Struktury powierzchniowe Wenus Struktury powierzchniowe Wenus Struktury powierzchniowe Topografia Wenus, sonda Magellan

9 Topografia Wenus, sonda Magellan. Wnętrze planety Wenus Ziemi T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemia Średnica [km] Masa [kg] Vu [km/s] Ok. obr. Ok. obie. Temp [K] * a [JA] Współczesne sposoby monitorowania Ziemi Satelita Ers

10 Współczesne sposoby monitorowania Ziemi Zakresy fal E-M w monitorowaniu Ziemi Współczesne sposoby monitorowania Ziemi Pomiary altimetryczne

11 47 49 Ziemska atmosfera prognozowanie pogody Topografia mórz, lądów, płyt tektonicznych Zawartość ozonu nad biegunami Ziemi

12 Monitorowanie Antarktydy Ukształtowanie lądów Komputerowa synteza obrazów 3D Monitorowanie zmian środowiska naturalnego 54 Ślady eksploatacji lasów w Amazonii Ślady w atmosferze w wyniku ruchu lotniczego 55 12

13 Mars Średnica [km] Masa [kg] Vu [km/s] Ok. obr. Ok. obie Temp [K] a [JA] * Widok z lądownika Wiking (1976) 56 Lądowanie robota SPIRIT na Marsie (Robot aktywny w latach ) 57 Kanały na Marsie? Mars, struktury powierzchniowe Mapa powierzchni Marsa ~1900 G. Schaparelli

14 Mars, struktury powierzchniowe Mars, struktury powierzchniowe Mars, obszary polarne Mars, struktury powierzchniowe

15 Mapa powierzchni Marsa Mars, szczegóły na powierzchni Marsjańskie księżyce Deimos Budowa wnętrza Marsa 66 Phobos 67 15

16 Układ Planetarny klasyfikacja Jowisz Średnica [km] Masa [kg] Vu [km/s] Ok. obr. [godz] Ok. obie [lata] Temp [K] a [JA] * Planety ziemskie Planety olbrzymy Misje Pioneer 1973, Voyager 1979, Galileo 1989 Cassini-Huygens Struktury powierzchniowe Zjawiska w atmosferze

17 Księżyce Jowisza Pierścienie planet składają się z ogromnej liczby niewielkich ciał. Budowa wnętrza Jowisza 73 Obecnie odkryto 67 księżyców Jowisza T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi Wizja artystyczna 74 4 największe księżyce Jowisza (tzw. Galileuszowe) Aktywność wulkaniczna na księżycu Io AD 1979)

18 Saturn Średnica [km] Masa [kg] Vu [km/s] Ok. obr. [godz] Ok. obie [lata] Temp [K] a [JA] * Struktury powierzchniowe na Saturnie Misje Pioneer 1973, Voyager 1979, Galileo 1989 Cassini-Huygens Zjawiska w atmosferze Saturna Pierścienie Saturna Zorze polarne Wyładowania atmosferyczne

19 Księżyce Saturna Wnętrze Saturna 81 Obecnie odkryto 53 księżyce Saturna) 82 Enceladus (2005) Thetys Misja do księżyca Tytan Tytan i Thetys (2009) Dione (2009) Iapetus (2007) Mimas (2010) 83 Hiperon (2005) Lądownik sondy Huygens usiadł na Tytanie w roku

20 Sonda Huygens Obrazy powierzchni Tytana Jeziora metanowo-etanowe na Tytanie. Po prawej porównanie rozmiarów z Jeziorem Superior Trajektoria sondy Cassini-Huygens w latach Mapa powierzchni Tytana (2005 ) Uran Średnica [km] Masa [kg] Vu [km/s] Ok. obr. [godz] Ok. obie [lata] Temp [K] a [JA] *

21 Atmosfera, pierścienie i księżyce Urana Wnętrze Urana Odkryto 27 księżycy Urana Miranda Ariel Umbriel Tytania Miranda 91 Oberon 92 21

22 Neptun Średnica [km] Masa [kg] Vu [km/s] Ok. obr [godz] Ok. obie [lata] Temp [K] 1989 a [JA] * Odległości planet od Słońca Reguła Tytusa Bodego z lat k a TB a Obs (jed. astr.) Mercury Venus Earth Mars Ceres Jupiter Saturn Uranus Neptune Pluto J.D. Titus J.E. Bode Reguła T-B ma m.in. postać: a TB = k a TB - średnia odległość planety od Słońca Wnętrze Neptuna T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 96 22

23 Porównanie rozmiarów jąder planet ziemskich Tryton Obecnie znamy 14 księżyców Neptuna Koniec cz