Najciekawsze o naszym układzie słonecznym, galaktyce i wszechświecie

stock.adobe.com

W tym artykule udzielimy odpowiedzi na najczęstsze pytania ludzkości dotyczące naszego Układu Słonecznego, galaktyki i wszechświata. Ale najpierw przyjrzyjmy się różnicy między tymi pojęciami.

Układ słoneczny to układ planetarny, który obejmuje gwiazdę centralną – Słońce i wszystkie naturalne obiekty kosmiczne (planety, asteroidy, komety), połączone oddziaływaniem grawitacyjnym.

Galaktyka to związany grawitacyjnie układ gwiazd, gromad gwiazd, gazu i pyłu międzygwiezdnego, ciemnej materii i planet. Nasz układ słoneczny jest częścią galaktyki Drogi Mlecznej.

Wszechświat to wszystko, co istnieje fizycznie, całość przestrzeni, czasu i najróżniejszych form materii, takich jak planety, gwiazdy, galaktyki i składniki przestrzeni międzygalaktycznej. Wszechświat jest tak duży, że trudno sobie wyobrazić jego rozmiar i nikt nie wie, jak duży jest.

 

Która planeta w Układzie Słonecznym jest najgorętsza?

Najgorętszą planetą w Układzie Słonecznym jest Wenus. Średnia temperatura na jego powierzchni wynosi około 470 stopni Celsjusza. Choć Merkury znajduje się bliżej Słońca, nie posiada atmosfery, a ciepło z jego powierzchni nagrzanej przez Słońce jest swobodnie wypromieniowywane do otaczającej go przestrzeni kosmicznej. Z drugiej strony Wenus ma gęstą atmosferę, która zatrzymuje ciepło dzięki potężnemu efektowi cieplarnianemu.

 

Która planeta w Układzie Słonecznym ma największe góry, a która ma najgłębsze depresje?

W obu tych „nominacjach” rekordzistą w Układzie Słonecznym jest Mars. Na tej planecie znajduje się największa góra w Układzie Słonecznym – wygasły wulkan Olimp. Ma wysokość około 27 kilometrów i szerokość u podstawy 520 kilometrów.

Znajduje się tu również najgłębsza depresja – system kanionów Valis Marineris. Długość rozciąga się na prawie 4000 kilometrów, a jego głębokość wynosi od 2 do 7 kilometrów.

 

Które planety w Układzie Słonecznym mają pierścienie i z czego składają się te pierścienie?

Dziś wiadomo, że wszystkie cztery gazowe olbrzymy mają pierścienie: Jowisz, Saturn, Uran i Neptun. Saturn ma najpiękniejsze i najbardziej widoczne pierścienie. Formacje te składają się z wielu ciał stałych (lodowych) odbijających światło słoneczne, o wielkości od ziarnka piasku do 20-30 metrów.

Pomimo imponującego wyglądu pierścieni, ilość materii, z której się składają, jest niezwykle mała. Jeśli zbierzemy całą substancję pierścieni Saturna w jeden kulisty monolit, średnica tego monolitu nie przekroczy 100 kilometrów.

Najciekawsze o naszym układzie słonecznym, galaktyce i wszechświecie

stock.adobe.com

 

W którym miesiącu Ziemia jest najbliżej Słońca, a w którym jest najdalej od niej?

Punkt na orbicie dowolnej planety znajdujący się najbliżej Słońca nazywa się peryhelium, a najdalszy punkt nazywa się aphelium. W obecnej epoce nasza planeta przechodzi przez peryhelium w dniach 2-5 stycznia, a przez aphelium w dniach 1-5 lipca.

Nawiasem mówiąc, wielu jest zaskoczonych, gdy dowiaduje się, że Ziemia jest najbliżej światła w styczniu, a najdalej od niego – w lipcu. Ale zaskoczeni mogą być tylko mieszkańcy półkuli północnej, gdzie styczeń to środek zimy. Na półkuli południowej, gdzie mieszka tylko 10% światowej populacji, fakt ten raczej nikogo nie zdziwi, ponieważ środek zimy przypada tutaj na lipiec.

Ale zmiana pór roku (wiosna, lato, jesień, zima) w ogóle nie następuje, ponieważ Ziemia albo zbliża się do Słońca, albo oddala się od niego. A jednak wiele osób nadal tak myśli.

Głównym powodem zmiany pór roku jest nachylenie osi Ziemi, a nie oddalenie naszej planety od Słońca.

Faktem jest, że Ziemia, oprócz obracania się wokół Słońca, obraca się wokół wyimaginowanej osi (linia przechodząca przez bieguny północne i południowe). Gdyby oś Ziemi znajdowała się pod kątem prostym do płaszczyzny jej orbity, nie mielibyśmy pór roku i wszystkie dni byłyby takie same. Bez nachylenia osi długość dnia i nocy byłaby taka sama w każdym miejscu na Ziemi, aw ciągu dnia Słońce zajmowałoby pozycję nad horyzontem na tej samej wysokości przez cały rok.

Ale oś obrotu Ziemi jest nachylona o 23,44° względem prostopadłej do jej płaszczyzny orbity. Powoduje to sezonowe zmiany na powierzchni naszej planety o okresie jednego roku tropikalnego – 365,24 dni słonecznych.

 

Dlaczego na Merkurym nie ma pór roku?

Oś własnego obrotu Merkurego jest prawie prostopadła do płaszczyzny jego orbity, a zatem nie ma na niej pór roku w takim sensie, w jakim ujmujemy to pojęcie na Ziemi. Promienie słoneczne padają na obszary polarne planety niemal poziomo, a panuje w nich wieczna zima (na biegunach nie ma całkowitej ciemności tylko dlatego, że Słońce jest znacznie większe od Merkurego).

Merkury jest najbliższą planetą naszej gorącej gwiazdy. Jednak wyniki badań Merkurego sugerują, że na jego biegunach znajdują się lodowce (warstwa lodowca może sięgać dwóch metrów i jest pokryta warstwą pyłu).

 

Jaka jest wielkość i wiek największego krateru meteorytowego na powierzchni Ziemi?

Największym ze wszystkich kraterów, w których znaleziono pozostałości materiału meteorytowego, jest Krater Barringera w Arizonie w USA. Jest to dobrze zachowane zagłębienie o średnicy około 1200 metrów i głębokości około 200 metrów.

Jego krawędzie wznoszą się około 50 metrów ponad otaczającą równinę. Uważa się, że od czasu powstania krateru krawędź straciła 15–20 metrów wysokości na grzbiecie krawędzi w wyniku naturalnej erozji.

Krater powstał około 50 000 lat temu po upadku 50-metrowego meteorytu o masie 300 000 ton i lecącego z prędkością około 50 000 km/h. Eksplozja z upadku była podobna w sile do eksplozji 8000 bomb atomowych podobnych do tych zrzuconych na Hiroszimę.

Dzięki dobremu zachowaniu krater ten jest jednym z najsłynniejszych na Ziemi. Jest często filmowany w dokumentach naukowych, w szczególności przez Discovery i BBC. Krater Arizona jest jednym z symboli stanu Arizona. Codziennie odwiedzana jest przez wielu turystów.

Na skraju krateru znajduje się muzeum, którego oficjalna broszura zawiera następujące informacje:

„Chociaż na Ziemi istnieją ślady uderzeń w większej skali, ten krater był pierwszym, którego pochodzenie zostało udowodnione jako meteoryt i jest najlepiej zachowanym ze swojego pierwotnego wyglądu”.

Krater Barringera został uznany za najbardziej księżycowy krajobraz na Ziemi i to właśnie tam wszyscy astronauci, którzy mieli udać się w lot na Księżyc, przeszli część szkolenia.

Najciekawsze o naszym układzie słonecznym, galaktyce i wszechświecie

wikimedia.org

 

Jaka jest wielkość największego znanego krateru meteorytowego w Układzie Słonecznym i gdzie się znajduje?

Największy znany krater meteorytowy, Valhalla, znajduje się na księżycu Jowisza Callisto. Ma jasny centralny obszar o średnicy około 600 kilometrów i system koncentrycznych grzbietów rozciągających się na 1500 kilometrów od centrum krateru.

 

Jak niebezpieczne są asteroidy?

Skala zagrożenia asteroidami, przyjęta przez Międzynarodową Unię Astronomiczną, jest stopniowana od 0 do 10 punktów. Zero dostaje asteroidę, której orbita przecina się z orbitą Ziemi, ale nie ma szans na kolizję. Dziesięć to asteroida, której upadek może doprowadzić do globalnej katastrofy klimatycznej.

Wśród około 2000 planetoid o średnicy ponad kilometra, przecinających orbitę Ziemi, wszystkie są „zerowe”.

 

Dlaczego nocne niebo jest ciemne?

Gdyby wszechświat był nieskończony w czasie i przestrzeni, to w dowolnym kierunku na linii wzroku znajdowałaby się jakaś gwiazda. Cała powierzchnia nocnego nieba musiałaby wyglądać na olśniewająco jasną, podobnie jak powierzchnia Słońca. Sprzeczność tego stwierdzenia z tym, co obserwujemy w rzeczywistości, nazywa się paradoksem Olbersa (lub paradoksem Szezo-Olbersa).

Paradoks Olbersa, znany również jako paradoks ciemnego nocnego nieba, jest argumentem w astrofizyce i kosmologii fizycznej, że ciemność nocnego nieba jest sprzeczna z założeniem o nieskończonym i wiecznym statycznym wszechświecie. Ciemność nocnego nieba jest jednym z dowodów na istnienie dynamicznego Wszechświata, takiego jak model Wielkiego Wybuchu.

Tego paradoksu nie da się wyjaśnić w ramach teorii stacjonarnego Wszechświata. Łatwo go jednak wyeliminować, biorąc pod uwagę, że wszechświat powstał w wyniku tzw. Wielkiego Wybuchu i że jego wiek to „zaledwie” 13,7 miliarda lat. Najdalsze obiekty, które widzimy, znajdują się nie dalej niż 13,7 miliarda lat świetlnych od nas, a światło z bardziej odległych obiektów po prostu jeszcze do nas nie dotarło (prędkość światła, jak wiecie, nie jest nieskończona i wynosi 300 000 kilometrów na sekundę). Dlatego nocne niebo jest ciemne.

 

Która gwiazda jest najjaśniejsza?

Najjaśniejszą gwiazdą na nocnym niebie jest Alpha Canis Major, lepiej znana jako Syriusz (po grecku błyszczący). Tę gwiazdę można obserwować z dowolnego regionu Ziemi, z wyjątkiem najbardziej wysuniętych na północ regionów. Znajduje się w odległości 8,6 lat świetlnych od Układu Słonecznego i jest jedną z najbliższych Ziemi gwiazd.

Średnica Syriusza jest prawie dwukrotnie większa od Słońca, jego masa to 2,35 masy naszej gwiazdy, temperatura na jego powierzchni wynosi około 10 000 stopni Kelvina (na widzialnej powierzchni Słońca to około 6000 kelwinów). Jednocześnie jasność Syriusza jest 25 razy większa niż słoneczna.

Ze względu na względną bliskość Syriusza do nas, jego ruch w sferze niebieskiej jest znacznie bardziej zauważalny niż innych gwiazd: w ciągu ostatnich 2000 lat zmienił swoją pozycję na niebie o około 44 minuty kątowe, czyli jedną i pół średnicy Księżyca podczas pełni. Poruszając się w kierunku linii wzroku obserwatora, Syriusz zbliża się do nas z prędkością około 8 kilometrów na sekundę.

Syriusz to gwiazda podwójna, której drugim składnikiem jest biały karzeł znany jako Syriusz B. Ma on znacznie mniejszą jasność, dlatego trudno go odróżnić od blasku samego Syriusza.

Najciekawsze o naszym układzie słonecznym, galaktyce i wszechświecie

Syriusz (na dole) i konstelacja Oriona (po prawej). Trzy najjaśniejsze gwiazdy na tym zdjęciu – Syriusz, Betelgeza (na górze po prawej) i Procjon (na górze po lewej) – tworzą Zimowy Trójkąt. | wikimedia.org

 

Ile jest gwiazd we wszechświecie?

W 2004 roku australijscy astronomowie policzyli wszystkie gwiazdy w widzialnym wszechświecie. Aby to zrobić, wybrali losowy kwadrat nieba, zmierzyli jego jasność, przeliczyli ją z jasności przeciętnej gwiazdy na liczbę gwiazd i rozszerzyli wynik na całą sferę niebieską. W sumie mamy 70 sekstylionów (7 z 22 zerami) gwiazdek. To 10 razy więcej niż liczba ziaren piasku na wszystkich pustyniach i na wszystkich plażach Ziemi.

 

Jak duży jest wiek Wszechświata i na podstawie jakich danych jest on określany?

W 2003 roku za pomocą sondy kosmicznej wystrzelonej przez NASA (US National Aeronautics and Space Administration), wyposażonej w specjalny sprzęt, wykonano pomiary temperatury tła promieniowania mikrofalowego (reliktowego) z dokładnością do jednej milionowej części stopień. Wyniki tych pomiarów pozwoliły ustalić, że wiek Wszechświata wynosi 13,7 miliarda lat, a formowanie się gwiazd pierwszej generacji rozpoczęło się 200 milionów lat po Wielkim Wybuchu.

 

Jak duża jest nasza galaktyka?

Nasza Galaktyka (Droga Mleczna) ma skomplikowany kształt, w pierwszym przybliżeniu można ją porównać do gigantycznej soczewicy (soczewki).

Zdecydowana większość materii galaktycznej (gwiazdy, gaz międzygwiezdny, pył) zajmuje soczewkowatą objętość o średnicy około 100 000 lat świetlnych i grubości około 12 000 lat świetlnych w centralnej części. Inna (znacznie mniejsza) część materii galaktycznej wypełnia niemal sferyczną objętość o promieniu około 50 000 lat świetlnych. Środki soczewkowatych i sferycznych elementów Galaktyki pokrywają się.

 

Wspaniała podróż przez planety Układu Słonecznego

W odtwarzaczu wideo możesz włączyć napisy i wybrać ich tłumaczenie na dowolny język w ustawieniach

 

Podróż przez Drogę Mleczną

W odtwarzaczu wideo możesz włączyć napisy i wybrać ich tłumaczenie na dowolny język w ustawieniach