UTAZÁS A NAPRENDSZERBEN

Átírás

1 UTAZÁS A NAPRENDSZERBEN KUPOLA (1) A csillagos ég Magyarországról Planetárium É-i félgömb. Horizont a Meridián északi 47. fokán Egyenlítő, Meridián látszik (halvány!) Hazánk egén a csillagok egy része az óramutatóval ellentétes irányban körbejár, de vannak csillagok, amelyek felkelnek és lenyugszanak. A csillagok körpályáinak középpontja a Sarkcsillag, amely a Kis Göncöl csillagkép szekérrúdjának utolsó csillaga. Legkönnyebben úgy találjuk meg, ha a Nagy Göncöl két hátsó csillagát összekötő egyenest meghosszabbítjuk és felmérjük rá a két csillag távolságának ötszörösét. Amikor a Nagy Göncöl a nyugati oldalon van, a meridiántól kissé K-re a kupola szimmetriatengelyének közelében találjuk a Lant csillagképet, legfényesebb csillaga a Vega, tőle K-re lefelé a Hattyú csillagképet a Denebbel, DK-re a Sas csillagképet az Altairral. Ez a három csillagkép csak a nyári égbolton látható, ezek legfényesebb csillagai: a Vega, a Deneb és az Altair alkotják az ún. Nagy Nyári Háromszöget. Amikor a Nagy Göncöl É-i kitérésben van és két hátsó csillaga épp a meridiánra esik, akkor a Kassziopeia W betűje D-en, a Nagy Göncöllel szemközt a Meridián közelében látható; balra a W fölött fölött a Kefeuszt (a meridiántól már kissé Ny-ra), a W-től jobbra (D-re) nagy ívben az Andromedát, ettől kissé balra lefelé (K-re) a Perszeuszt találjuk. A fenti csillagképek egy mitológiai királyi család tagjai. Az egyes csillagképek csillagait az emberi fantázia kapcsolta össze és azonosította mitológiai személyekkel, vagy állatokkal. Tudnunk kell ugyanakkor, hogy egy-egy csillagkép csillagai tőlünk igen különböző távolságban vannak; következésképp a Nagy Göncöl, a Kassziopeia stb. csak innen, a Földről nézve mutatja általunk ismert alakját. A Sarkcsillag az északi irányt mutatja ősidők óta hajósoknak, vándoroknak. Napunknál jóval nagyobb csillagóriás, a Kis Göncöl legfényesebb csillaga. (2) A csillagos ég az Egyenlítőről Planetárium Egyenlítő. Horizont a Meridián 90. fokán. Az Egyenlítőről nézve a csillagok kelet-nyugati irányban vonulnak át az égbolton, mint valami hatalmas országúton; keleten felkelnek és nyugaton lenyugszanak, éppúgy, mint a Nap. A Föld bármely pontjáról nézve a csillagos ég 24 óra alatt fordul (látszólag!) egy közelítőleg teljes kört; a csillagok mozgása tehát tőlünk nézve igen lassú. Az egyenlítői égbolt talán legfeltűnőbb csillagképe az Orion (más néven Égi Vadász); könnyű megtalálni, mivel az égi egyenlítő épp a közepén halad át. Az Orion legnagyobb csillaga a Betelgeuse (bet el geuze) egy vörös szuperóriás. Az égbolt egyik legnagyobb ismert csillaga: átmérője közel 1000-szerese a Napénak (ha középpontja a Nap középpontjában lenne, pereme majdnem a Jupiterig érne). Az Orion második legfényesebb csillaga a Rigel kék szuperóriás. Az Orion közepén lévő három csillag

2 (a vadász öve) meghosszabbításában két nevezetes csillagképet találunk: előtte (tőle kissé ÉNy-ra) jár a Bika, mögötte (Kissé DK-re) a Nagy Kutya. Ez a három csillagkép nálunk csak a téli égbolton látható. A Nagy Kutya legfényesebb csillaga a Szíriusz egyúttal az égbolt legfényesebb csillaga. Az egyiptomi kultúrában a legfontosabb égitest: a tavaszi égbolton hajnali megjelenése adta hírül a Nílus áradásainak kezdetét. A Bika csillagkép egyik nevezetessége a Rák-köd, amely egy szupernóva-maradvány (szabad szemmel nem látható), másik nevezetessége a szabad szemmel is jól látható Pleiádok (Fiastyúk, vagy Hét Nővér) nyílt csillaghalmaz. (3) Vetítés a kupolára Képek, videók 1 címoldal: UTAZÁS A NAPRENDSZERBEN 2 A HELIOCENTRIKUS VILÁGMODELL (KOPERNIKUSZ): Ebben a (kopernikuszi) világmodellben a mindenség középpontja a Nap. A heliocentrikus világkép sokáig igen komoly ellenérzést váltott ki egyházi körökben, de végül Galilei és Kepler munkássága nyomán az egyetlen elfogadott, tudományosan megalapozott világképpé fejlődött.

3 3 A NAPRENDSZER: Áttekintés a bolygópályákról. A bolygók a Naptól távolodva: Merkúr, Vénusz, Föld, Mars, a kisbolygó-övezet, Jupiter, Szaturnusz, Uránusz, Neptunusz. 4 AZ EGYES ÉVSZAKOK CSILLAGKÉPEI: A Földnek a Nap körüli keringése folytán a látható csillagképek évszakonként változnak. Tavasszal az éjszakai égbolton látjuk a Mérleg csillagképet, de tőle 180 fokra nem látunk csillagokat, mert a nappali égboltot a Nap fénye uralja. Ősszel viszont a Mérleget nem látjuk, mert az a Nap irányába esik, de látjuk az ellenkező irányban a tavasszal nem látható Bak csillagképet.

4 5 HOLD: Totálkép a Hold innenső és túlsó oldaláról. Megfigyelhetjük a két oldal közötti jelentős különbséget. (A Hold mindig ugyanazt az oldalát mutatja a Föld felé, mivel keringési ideje pontosan megegyezik a tengely körüli forgás idejével; az ilyen keringést kötött keringésnek nevezzük.) 6 HOLDKRÁTEREK I.; 7 HOLDKRÁTEREK II.: A Hold kráterei kisebb égitestek (meteoritok, üstökösök, kisbolygók) becsapódásának eredményei. A Holdnak nincs légköre és hidroszférája, ezért eróziós folyamatok híján a kráterek akár évmilliárdokig is megmaradnak változatlanul.

5 8 HOLDFÁZISOK-ÖSSZEFOGLALÁS: Állóképen foglalja össze a holdfázisokat rövid szöveges magyarázat a kép alapján, vagy elmondjuk Tamkó Sirató Károly A hold c. versét: Mikor a hold/sötét tányér:/fekete,/akkor Újhold/a neve. Mikor a hold/dé betű/akkor dúsan/domborodik,/egyre nő. Ha a hold/fehér tál/telihold/a neve már. Mikor a hold/cé betű,/akkor szegény/-cingárkodik,/csökkenő. És ha újra/fekete,/újra/-újhold/a neve. 9 MERKÚR; 10 KRÁTEREK A MERKÚRON: A Merkúr felszíne hasonlóan a Hold felszínéhez tele van becsapódási kráterekkel. Mivel itt sincs légkör, a kráterek változatlanul megmaradnak időtlen időkre.

6 11 VÉNUSZ: Régebben a Vénuszt lakható bolygónak képzelték. Ma már tudjuk: a Vénuszon nem lehet élet, szén-dioxid légköre van és a felfokozott üvegházhatás miatt felszínén közel 500 o C a hőmérséklet. 12 A KÉK BOLYGÓ A FÖLD: (műholdfelvétel csak a rend kedvéért illesztettünk be egy Föld képet, mert a bolygók sorrendjében ez következik.)

7 13 MARS: A vörös bolygó felszínén igen változatos formákat láthatunk; itt is feltűnően sok a becsapódási kráter, amelyek igen sokáig fennmaradnak. 14 Carl Sagan csillagász gondolatát idézzük az új Föld keresése program első állomása a Mars lehet. Ezt célozza a vörös bolygó évtizedek óta folyó intenzív kutatása.

8 15 JÉGSAPKA A DÉLI-SARKON: Mindkét sarkon van jégtakaró, ezek vastagsága az évszaktól függően változik. 16 OLYMPUS MONS.: Az Olympus Mons a Naprendszer legmagasabb vulkánja, átmérője 600 km, magassága m (a Mount Everestnél háromszor magasabb), már nem működik. A Hawaii-ban működő pajzsvulkánokhoz hasonló képződmény.

9 17 FOLYÓMEDER: Folyómeder maradványok, vagyis olyan felszíni képződmények is megfigyelhetők a Marson, amelyek kétséget kizáróan felszíni vízfolyásoknak tulajdoníthatók. Ezek alapján feltételezhető, hogy régebben folyékony állapotú víz volt a vörös bolygón, ezért feltételezik (bár erre nincs konkrét bizonyíték), hogy az élet is kialakulhatott bolygó szomszédunkon. 18 KANYONOK: Némelyik óriási méretű, a Grand Canyon eltörpülne mellette. A képen látható a Valles Marineris kanyon-rendszer részlete. A teljes rendszer 4500 km hosszú, legnagyobb szélessége 700 km, legnagyobb mélysége 7 km. A feltételezés szerint erózió hatására alakult ki.

10 19 JÉG EGY KRÁTERBEN: Egyes kráterek alján, sőt a felszín alatt is előfordul helyenként vízjég. 20 ÁTTEKINTÉS: Tájékoztatásul, hol helyezkedik el a kisbolygó övezet (a képen fehér pontokkal teleszórt sáv), mivel most onnan mutatunk néhány objektumot.

11 21 IDA-DAKTILUS: Az Ida kisbolygó és apró holdja, a körülötte keringő Daktilus (az Ida legnagyobb átmérője 50 km, a Daktilusé 1,5 km) 22 GASPRA kisbolygó; 23 SYLVIA kisbolygó: A kisbolygók többnyire szabálytalan alakú, kőzetanyagból és jégből álló égitestek. Valószínűsíthető, hogy szétszóródott alkotóelemei egy nagyobb égitestnek, vagy olyan törmelék-anyag, amely a Naprendszer keletkezésekor a Jupiter óriási gravitációs tere miatt nem tudott bolygóvá összeállni.

12 24 JUPITER: Jól láthatók az egyenlítővel párhuzamos intenzív légköri mozgások és középen, lent a Nagy Vörös Folt (NVF). A legújabb felfedezés: a Jupiternek is van egy igen vékony gyűrűje. 25 A NAGY VÖRÖS FOLT VÁLTOZÁSAI: A Nagy Vörös Folt (NVF) átalakulásai ben; a NVF tulajdonképpen egy hatalmas légörvény, amely több mint 300 éve létezik.

13 26 videó: JUPITER A GALILEI-HOLDAK KERINGÉSE: A 4 ún. Galilei-hold közül 3 keringése látható a videón. Galilei akkori viszonylag kis teljesítményű távcsövén keresztül így láthatta a Jupiter legnagyobb holdjait. 27 A GALILEI-HOLDAK, ahogy egy modern távcsövön láthatjuk. (a Jupiternek ma már több mint 60 holdját ismerjük.) Az Io felszínén rendkívül heves, szinte állandósult vulkáni tevékenység figyelhető meg. Az Európa felszínét jégpáncél borítja, amely alatt a feltételezések szerint víz van. A Ganümédész a Naprendszer legnagyobb holdja szilárd kőzetbolygó, nagyobb a Merkúrnál és becsapódási kráterek borítják felszínét. A Kallisztó felszínét is becsapódási kráterek borítják.

14 28 SZATURNUSZ: A gyűrű felülről nézve. 29 A GYŰRŰ HELYZETÉNEK VÁLTOZÁSA: A Földről nézve: 5 különböző helyzet, hét év változásai követhetők nyomon. A gyűrű anyaga: kőzet- és jégtömbök, törmelékek; a mérettartomány a porszemtől a 100 m kiterjedésű sziklatömbökig terjed. Ezek a testek (a holdakhoz hasonlóan) állandóan keringenek a Szaturnusz körül, a holdak pályáján belül.

15 30 URÁNUSZ: A hetedik bolygót William Herschel fedezte fel 1781-ben.

16 31 URÁNUSZ-FÖLD: Összehasonlító ábra. 32 NEPTUNUSZ: Totálkép a fehér sávok a levegő áramlását, a kis fehér folt egy légörvényt mutat. 33 NAP: Most pedig a hideg peremvidékről ugorjunk a Naprendszer legforróbb régiójába: a Nap totálképét látjuk, napfoltokkal.

17 34 PROTUBERANCIA: Központi csillagunk nyugtalan felszínén időnként hatalmas gázkitörések (protuberanciák) jönnek létre. Itt egy felszálló boltíves protuberanciát látunk. 35 NAPFOLTOK I.; 36 NAPFOLTOK II.: A napfoltokat a Nap mágneses terének változásai idézik elő. A felszínen kifelé és befelé mozgó elektromosan töltött (ionizált) gáztömegeket a mágneses tér helyenként gyorsítja, másutt lassítja. Ezáltal forróbb és hűvösebb területek jönnek létre. A hűvösebb területek a napfoltok; ezekben a hőmérséklet kb o C, míg másutt 6000 o C körüli.

18 37 NAPFOGYATKOZÁSOK: (Napfogyatkozás-típusok magyarázó ábrája.) Napfogyatkozások akkor jönnek létre, amikor a Hold részben, vagy teljesen eltakarja a Nap korongját. Az alsó ábra mutatja, hogy ahol teljes árnyék (umbra) van, ott teljes napfogyatkozás van, ahol félárnyék (penumbra) van, ott csak részleges. 38 Az űrből nézve a napfogyatkozást, azt látjuk, hogy a Hold árnyéka végigfut a Föld felületén. Az árnyék középső, sötét részén teljes, a szélső világosabb részén részleges napfogyatkozást látnak a földi megfigyelők.

19 39 RÉSZLEGES NAPFOGYATKOZÁS: a Hold csak részben takarja el a Napot. 40 Képsorozat a augusztus 1-i napfogyatkozásról (Novoszibirszk Oroszország). A teljes időtartam 2 óra.

20 41 GYÉMÁNTGYŰRŰ : Teljes napfogyatkozás a teljes takarás (totalitás) előtti pillanat. Ekkor a Nap korongjából már csak egy keskeny sáv marad takarás nélkül, ennek a sávnak a fénye elhajlást szenved (kiszélesedik a sávja), ez eredményezi ezt a tetszetős gyűrű alakú alakzatot. 42 A NAPKORONA TELJES NAPFOGYATKOZÁSKOR: A teljes takarás, a totalitás pillanatában láthatóvá válik a napkorona, amely tulajdonképpen a Nap légköre.

21 43 A GYŰRŰS NAPFOGYATKOZÁS FÁZISAI: Akkor jön létre gyűrűs napfogyatkozás, ha a Hold földtávolban van, ezért korongja kisebbnek látszik a Nap korongjánál.

22 44 VÉGE egy vidám Nap kép! (4) A csillagos ég a Déli-sarkról Planetárium D-i sark. Horizont a Meridián 0. fokán. A Déli-sark égboltjára tekintve első pillantásra feltűnik, hogy a csillagok járása az óramutató járásának irányába esik. A zenit közelében itt nem látunk olyan fényesebb objektumot, amely az északi Sarkcsillaghoz hasonlóan kitűzné a déli irányt. Két ködfolt-szerű, kiterjedt képződmény viszont rögtön szembe tűnik a pólustól nem messze: a Nagy- és a Kis Magellán Felhő, a Tejút kísérő galaxisai. Itt látható négy feltűnően fényes csillag, a belőlük képzett csillagkép a Dél Keresztje: ez volt évszázadokon át a déli félteke hajósainak irányjelzője. A Dél Keresztje alatt kiterjedt, sok csillagból álló alakzat, a Kentaur csillagkép látható. Legfényesebb csillaga (a két közeli fényes csillag közül a Dél Keresztjétől távolabb eső) tulajdonképpen egy kettőscsillag; nevezetessége, hogy a Naphoz legközelebbi csillag. Távolsága mindössze 4,3 fényév. Nem szabad azonban azt hinnünk, hogy ez jelentéktelen távolság: az eddig ember által alkotott leggyorsabb űreszköz a Voyager-1 űrszonda. Sebessége km/óra, ezzel évig tartana odáig az út. Epilógus (A Déli-sark csillagos egének forgása közben mondjuk) A Naprendszerben élet jelenlegi ismereteink szerint egyedül a Földön van. Régi, izgalmas kérdés: van-e élet másutt? A kérdésre korszakonként más-más válaszok születtek. Giordano Bruno szerint a csillagok mind napok, körülöttük számtalan bolygó, számtalan civilizáció létezik. A felvilágosodás korában a képzelet benépesítette a Holdat, a Vénuszt és a Marsot. A 20.sz. második felében kezdték az idegen civilizációk rádiójeleit kutatni; ezt célozta a CETI, majd a SETI program. Az utóbbi évtizedben intenzív kutatás indult idegen csillagok bolygóinak felkutatására (extraszoláris bolygókutatás, vagy exobolygó kutatás) ig már több mint 3000 exobolygót fe-

23 deztek fel. Azt tehát már tudjuk, hogy az Univerzumban nagyon sok naprendszer létezik. De vajon van-e élet valamelyik távoli naprendszerben? A választ nem tudjuk. Az eddig felfedezett exobolygók némelyike alkalmas lehet a földi típusú élet befogadására. A jövő évi vetélkedő fő témája éppen az extraszoláris bolygókutatás lesz.