Przewodnik po Astronomii - Droga Mleczna.

PatTTriss · 07/16/06, 09:21

Czym tak naprawde jest Droga Mleczna?
Odkad pamietam zawsze patrzylam w niebo i od kiedy tylko zobaczylam otaczajacy mnie
"znaki" na niebie zawsze intrygowaly mnie sprawy zwiazane z astronomia. Zaczelam sie zastanawiac i zadawac sobie mnostwo pytac po czym pozyczalam mnostwo ksiazek czytalami czytala. Po maturze bardzo chcialam studiowac astronomie i badac prawa otaczajacego mnie wszechswiata. Jednakze krolowa nauk jaka jest matematyka niestety odebrala mi checi studiowania astronomii co zaowocowalo ukonczeniem przezemnie studiow prawniczych co nie eleminuje moich zaintaresowan po dzien dzisiejszy ta dziedzina nauki ale nie tylko. Obserwujac niebo napotkalam na jasny pas ktory wyglada na niebosklonie niezwykle ciekawie. Mozna to przyrownac to do musniecia pedzlem nieba przez malarza. Wymieniony przezemnie punkt astronomia nazwala Droga Mleczna. Dla laikow astronomii: nie mylce tego z droga na ktorej stoja butelki z mlekiem czy nazwy ulicy czy chociazby miescem gdzie plynie mleko .

Droga Mleczna ukazuje sie jako jasny, srebrzysty pas, przecinajacy nocne niebo. W gruncie rzeczy jest to przekroj przez nasza Galaktyke zwana rowniez Droga Mleczna. Najprostszy model Galaktyki (pisanej przez duza litere "G" jako nazwa wlasciwa, a nie typ obiektu), przedstawia ja jako plaski dysk z centralnym wybrzuszeniem po obu stronach, czyli jadrem. Od jadra Galaktyki, wybiegaja ramiona spiralne, rozposcierajace sie na tysiace lat swietlnych. Aby zdac sobie sprawe z tej skali odleglosci, nalezy uswiadomic sobie, ze jeden rok swietlny to dystans, jaki przebywa swiatlo w prozni w ciagu jednego ziemskiego roku, czyli 9 bilionow 460 miliardow kilometrów (9,461×1012 km).

Droga Mleczna jest jedna z okolo trzydziestu galaktyk tzw. Grupy Lokalnej Galaktyk. Wiekszosc z jej sasiadek to galaktyki karlowate o nieregularnych ksztaltach. Droga Mleczna rozni sie od nich m.in. wieksza liczebnoscia gwiazd. Jednak ich liczba, podawana wedlug roznych zrodel, waha się od 100 do 400 miliardow. Nasza Galaktyka w porownaniu z innymi ma srednie rozmiary. Jej srednica wynosi w przyblizeniu 100.000 lat swietlnych, podczas gdy grubosc dysku galaktycznego to zaledwie 3.000 lat swietlnych. Srednica centralnego zageszczenia (jadra) siega natomiast okolo 15.000 lat swietlnych, co stanowi okolo 15% srednicy Galaktyki.

Slonce, wraz z calym Ukladem Slonecznym, jako jedna z gwiazd ramienia Oriona, krazy w odleglosci okolo 32.000 lat swietlnych od centrum Drogi Mlecznej, w przyblizeniu po kolowej trajektorii. Wiedzac, ze wzgledem przestrzeni miedzygwiazdowej porusza sie z predkoscia około 370 km/h (wyznaczona na podstawie pomiarow dopplerowskich), latwo obliczyc, ze na pelny obieg wraz z calym Ukladem Slonecznym wokol srodka Galaktyki, Slonce potrzebuje az 225 milionow lat. Czas ten nazywany jest rokiem galaktycznym. Rozwazania o ruchu Slonca w Galaktyce prowadza do oczywistego wniosku, ze w skali milionow lat, wygląd ziemskiego nieba sie zmienia. Jak sie okazuje, juz w skali tysiecy lat powinny byc widoczne istotne zmiany w polozeniach gwiazd wzgledem siebie.

Jesli chodzi o budowe naszej Galaktyki, to jest w rzeczywistosci bardziej zlozona niz opisuje to najprostszy model. Czesc gwiazd krazy po wydluzonych eliptycznych orbitach, tworzac sferyczne halo wokol dysku Galaktyki. Sam dysk to w gruncie rzeczy kilka dyskow, tworzacych prawdopodobnie cos na ksztalt ciasteczka markizy (patrz: "Archeologia galaktyczna", Swiat Nauki 8/2001). Astronomowie wyrozniaja cienki dysk, co najmniej jeden gruby oraz tzw. protodysk, ktorego istnienie jest na razie hipotetyczne. Takie zroznicowanie w obrebie Galaktyki moze wynikac po czesci z pochlaniania mniejszych galaktyk w obrebie Grupy Lokalnej.

We wnetrzu Drogi Mlecznej materia najbardziej skoncentrowana jest w jadrze, ktore widac na tle gwiazdozbioru Strzelca. Liczne obloki gazu i pylu szczelnie przeslaniaja srodek Galaktyki, uniemozliwiajac wszelkie jego obserwacje optyczne. Chociaz gestosc tych mglawic w warunkach ziemskich mozna by uznac za niemal doskonala proznie (srednio okolo 1000 atomow na centymetr szescienny), to jednak w standardach kosmicznych sa one stosunkowo geste. Rozproszone na niewyobrazalnych dystansach, stanowia powazna przeszkode dla swiatla widzialnego (tzw. ekstynkcja miedzygwiazdowa, czyli rozpraszanie i oslabianie swiatla oraz absorpcja, czyli pochlanianie). Na szczescie, badania centrum Galaktyki staja sie mozliwe przy pomocy fal radiowych, ktore moga przenikac przez geste obloki. Na przyklad radiowe obserwacje najglebszych warstw Drogi Mlecznej ujawnily tam pierscienie zjonizowanej (naladowanej elektrycznie) materii.

W samym srodku Galaktyki prawdopodobnie znajduje się supermasywna czarna dziura o masie okolo 2,6 mln. mas Slonca, ktora jest zrodlem silnego promieniowania. Ten obiekt o niezwykle silnym polu grawitacyjnym, znany jest pod nazwa Sagittarius A*. W porownaniu do innych supermasywnych czarnych dziur znajdujacych sie w dalekiej czasoprzestrzeni, pochlania ona materie i promieniowanie juz malo efektywnie. Ta czarna dziura odpowiada jednak za bardzo szybkie ruchy gwiazd w centrum Galaktyki (ktore to pozwolily oszacowac jej mase), zas opadajaca na nia po ciasno nawinietej spirali materia, jest zrodlem niezwykle silnego promieniowania radiowego, rentgenowskiego i gamma.

Wsrod gwiazd jadra Galaktyki, jak rowniez w galaktycznym halo, dominuja stare czerwone gwiazdy, skupione miejscami w gromadach kulistych. Nazywane sa gwiazdami drugiej populacji, a odznaczaja sie niezwykle mala zawartoscia metali, czyli w astronomii pierwiastkow ciezszych od helu. Gwiazdy pierwszej populacji sa natomiast mlodsze, bardziej obfite w metale oraz leza w obszarze dyskow galaktycznych. Za budulec gwiazd sluza miedzygwiazdowe obloki gazu i pylu, ktore zapadaja sie pod wlasnym ciazeniem.
Podstawowym czynnikiem wzbogacajacym materie miedzygwiazdowa w pierwiastki ciezkie sa eksplozje supernowych.

Wydaje sie, ze wiekszosc materii Drogi Mlecznej stanowi jednak ciemna materia, ktorej natura wciaz pozostaje niedostatecznie wyjasniona. Nieduza czesc tej materii przypada na czarne dziury. Wiekszosc ciemnej materii to prawdopodobnie hipotetyczne czastki, postulowane w rozszerzeniach Modelu Standardowego. Sposrod nich najlepszym kandydatem na czastke ciemnej materii wydaje się LSP, czyli najlzejszy superpartner. Ta nie emitująca fotonow czastka byłaby około 100 razy masywniejsza od protonu. Mialaby powstawac masowo w pierwszych chwilach po Wielkim Wybuchu z rozpadu jeszcze ciezszych superpartnerow "zwyklych" czastek elementarnych.

Za istnieniem ciemnej materii w naszej Galaktyce najsilniej przemawiaja pomiary jej rotacji, ktore wskazuja, ze Droga Mleczna obraca się znacznie szybciej niz dopuszczalaby to jej "widzialna" zawartosc. Gdyby Galaktyka skladała sie praktycznie tylko z gwiazd, planet i oblokow gazowo-pylowych, to przy takich obrotach juz dawno powinna sie rozpasc. Jesli wierzymy w prawo powszechnej grawitacji, musimy się pogodzic z faktem, ze wiekszosc materii Galaktyki, w ktorej zyjemy - prawdopodobnie nawet ponad 80 % - pozostaje dla nas "niewidzialna" tajemnica. Troche wiecej nadziei na rozwiazaniem tej tajemnicy moze dac niezwykle ciekawy artykuł "Tajemnice masy" ze Świata Nauki 9/2005 do przeczytania ktorego bardzo Was serdecznie zachecam .

PatTTriss · 10/02/06, 10:29

Ziemia jest nie tylko planetą układu słonecznego ale i naszym domem.

Dzięki niej istniejemy i zyjemy. Z punktu widzenia astronomii Ziemia jest trzecią planetą w naszej galaktyce tj. Drodze Mlecznej o której pisałam już wcześniej. Jest piątą co do wielkości planetą Układu Słonecznego.

Wskutek Wielkiego wybuchu a dzialo się to mniej więcej 10 - 20 miliarda lat temu powstał wszechświat. Z wielkiej mieszaniny gazów powstały Galaktyki w tym nasz Układ Słoneczny. Ziemia powstała ponad 4, 5 miliarda lat temu. Powstaniu Ziemi towarzyszy wiele teorii mi osobiście najbardziej podona się ta o 2 Ziemich.

W momencie gdy Ziemia 1 zderzyła się w Ziemią 2 powstał wielki wybuch. Odłamki materii zaczęły się łączyc i powstała kula, nasza Ziemia.

Pozostałością po wybuchu jest Księżyc, satelita Ziemi, który przez grawitację ziemską został przyciagnięty i od miliardów lat, ma diametralny wpływ na ruchy pływów na Ziemi, pory roku a nawet zdrowie i urodę.

Ziemia jest najpięknieszą planetą - planetą królewską - w naszym układzie słonecznym. Ciężko dokonac oceny Ziemi w porównaniu do innych uladów słonecznych, ponieważ są one oddalone od naszej Galaktyki o miliardy lat świetlnych i poruszają się z szybkościa również liczoną w latach świetlnych.

Ziemia poprzez posiadanie właściwej masy i grawitacji ochrania ludzkośc przed promieniowaniem ultrafioletowym, które jak wiadomo jest bardzo szkodliwe.

Ziemia posiada pole magnetyczne - rozumiane jako przestrzeń w której siły tak oddziałują na poruszające się ładunki elektryczne i ich ciała, że moment magnetyczny nie zależy od ich ruchu.

Ziemia przez swoje oddalanie od Słońca utrzymuje taką temperaturę, że wpływa to naszą egzystencję. Oznacza to, że temperatury tak się ksztaltują, że pozwalają między innymi na rozwój ziemskiej fauny i flory

W rodzimym układzie słonecznym Ziemia obok Merkurego, Wenus i Marsa jest planetą o stałym globie.

Powierzchnia całkowita Ziemi wynosi 510,071 milionów km2 natomiast już powierzchnia lądowa jest mniejsza, ponieważ wynosi 148,94 milionów km2 . Powierzchnia wodna (woda występuje na Ziemi w stanie stałym, ciekłym i gazowym ale głównie w stanie ciekłym dzięki któremu zyjemy) wskazuje na 70, 8% powierzchni całkowitej i wynosi jak wskazuje literatura 361,132 milionów km2.

Ziemia nie jest kulą doskonałą, jest geoidą (spłaszczoną kulą).

Średnica równikowa wynosi 12 756 kilometrów, a południkowa 12 714.
Wybrzuszenie spowodowane jest rotacją planety trwającą obecnie 23,94 godziny.

Na początku Ziemia kręciła się pięć razy szybciej niż teraz. Rotację spowalnia Księżyc, który dąży do wyrównania czasu obiegu satelity z czasem obrotu planety. Stało to się już na Plutonie. Południowa półkula jest bardzo nieznacznie bardziej wybrzuszona niż północna. Wykryć to mogą tylko bardzo dokładne instrumenty pomiarowe.

Ziemia jest największa i najmasywniejsza z wewnętrznych planet. Do wewnętrznych planet zaliczamy prócz Ziemi: Merkurego, Wenus i Mars. Są to stałe planety, natomiast już Jowisz, Saturn i Uran to gazowe olbrzymy.

Jakkolwiek masa Ziemi w porównaniu z gazowymi olbrzymami jest bardzo mała. Obwód planety wynosi 40 070 km. Gdyby można było objechać planetę dookoła samochodem, z średnią prędkością 88 km/h bez przerwy to podróż zajęła by 19 dni.

Ziemia jest bardzo ciężką plenetą.

Jej masa przekracza 6 kwadrylionów kg = 6 000 000 000 Eg ( mierzone w eska gramach). Tak duża masa spowodowana jest większą średnią gęstością w porównaniu z innymi planetami, natomiast większą gęstość planeta zawdzięcza większej sile przyciągania, która dodatkowo ściska materię. Średnia gęstość wynosi 5,52 kg na litr. Rośnie w głąb, a maleje na zewnątrz.
Gęstość jądra wynosi od 9 do 18 kg na litr.

Zróżnicowanie temperatury na Ziemi spowodowane jest odległością od morza i prądów morskich oraz ukształtowania terenu, szerokości geograficznej, prądów atmosferycznych jak również działalności człowieka.

Najniższe temperatury występują się na Antarktydzie, Arktyce i Syberii. Najwyższe notuje się na pustyni Sahara i w Dolinie Śmierci.

Wahanie między najniższą temperaturą, a najwyższą wynoszą od -88 do 58°C. Nie jest równomiernie rozprowadzana przez wiatry tak jak na Wenus.

Ruch obrotowy Ziemi trwa 24 godziny. Ziemia wtedy wykonuje ruch wokoło własnej osi w kierunku zachodnim na wschód a więc odwrotnym do ruchu wskazówek zagara. Temu ruchowi towarzyszy zjawisko dnia i nocy. Kiedy w Usa mamy noc a Europie jest dzień.

Obok ruchu obrotowego Ziemia wykonuje ruch obiegowy. Polega on na poruszaniu się Ziemi po orbicie w kształcie elipsy wokoło Słońca a nie jak mówią ostatnio Włosi ( uwieńcz wiedzę przeczytaniem pracy M. Kopernika "O obrocie ciał niebieskich"), ze to Słońce kręci się wokoło Ziemi:-).

Ziemia na pełny obrót wokoło Słońca potrzebuje 365 dni, 5 h, 48 minut, 46 sekund. I pamiętajacie, że Ziemia to nasz dom więc dbajmy o nią jak o swoje własne gniazko bo nie niej żyjemy i jesli jej nie będzie my także znikniemy... .