A világegyetem szerkezete és fejlődése. Összeállította: Kiss László

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "A világegyetem szerkezete és fejlődése. Összeállította: Kiss László"

Diána Enikő Farkas
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 A világegyetem szerkezete és fejlődése Összeállította: Kiss László

2 Szerkezeti felépítés A világegyetem galaxisokból és galaxis halmazokból áll. A galaxis halmaz, gravitációsan kötött objektumok halmaza. A galaxisok csillagok, égitestek, és egyéb égi objektumok halmaza. Az Abell 1689 galaxis halmaz A Tejút rendszer (a mi galaxis rendszerünk)

3 Szerkezeti felépítés A galaxisok nem egyenletesen oszlanak el a térben, hanem csomósodásokat alkotnak. A galaxisok halmazai óriási buborékokra hasonlítanak. A galaxisok lepleket és szálakat alkotnak. Ezek kapcsolják össze egymással a szuperhalmazokat. Az üres tereket a sötét energia tölti ki.

4 Szerkezeti felépítés A galaxisok alakjuk szerint lehetnek elliptikusak, spirálisak, és szabálytalanok. A galaxisok erős sugárzást kibocsátó magjai a kvazárok. A Sombrero elliptikus galaxis Az NGC 1232 spirál galaxis A Messier 82 szabálytalan galaxis a Nagy Medve csillagképben

5 Az ősrobbanás A táguló világegyetem megfigyeléséből feltételezik, hogy kb milliárd évvel ezelőtt kellet lennie egy ősrobbanásnak. Ez a Nagy Bumm elmélet. Gorge Gamow 1948-ban már elméletileg leírta az ősrobbanást. Arno Penzias és Robert Wilson 1965-ben méréssel igazolta, ezért Nobel díjat kaptak.

6 Az ősrobbanás elmélet megállapításai A kezdeti hőmérséklet K A Nagy Bumm előtti anyagátmérő < 1 mm Kezdetben nagy sebességű tágulás (lásd az előző diát) A robbanás után 3 másodperccel protonok, neutronok és könnyebb atommagok keletkeznek év múltán a hőmérséklet már csak 6000 K 1 milliárd év után a hőmérséklet már csak 18 K, s elkezdődik a csillaghalmazok kialakulása A csillagok energiatermelésének beindulása után megteremtődtek a feltételek a bolygókon való élet kialakulásához

7 A táguló világegyetem Edwin Powell Hubble ( ) felfedezi 1924-ben, hogy a Tejúton kívül más galaxisok is vannak. Megállapítja a világegyetem folyamatos tágulását, a csillagok fényének vörös eltolódásából. km s A Hubble állandó: H 74 Mps A tágulás sebessége: v = H r ( r a galaxisok egymástól mért távolsága, tehát minél távolabb vannak egymástól, annál nagyobb a távolodás sebessége.)

8 A táguló világegyetem

9 A csillagászati egység és a parsec fogalma 1 CsE a Nap és a Föld közepes távolsága. Ez a földpálya fél nagytengelyének a hossza. 1CsE = km A parsec a csillagászatban használt távolságegység. 1 pc távolságra van a Naptól az az égitest, amelyről nézve a Földpálya fél nagytengelye 1 ívmásodperc alatt látszik. 1pc = 3,26 fényév

10 A Tejút rendszer A Tejút rendszer kb. 300 milliárd csillagból áll. Átmérője: kb fényév Vastagsága: kb fényév A Naprendszer a magtól kb fényévre található. A Tejútrendszer magja kb. 100 millió naptömegnyi.

11 A Naprendszer a Nap gravitációja által egyben tartott bolygórendszer. A Naprendszer egyike a Tejútrendszer sok milliárd naprendszerének, amely a galaxisunk Orion spirálkarjában található. A Naprendszer

12 A Naprendszer mozgása A Nap (a bolygóival együtt) 250 km/s sebességgel haladva majdnem kör alakú pályán mozog, és 250 millió év alatt tesz meg egy kört a Tejútrendszer magja körül.

13 A Naprendszer mozgása

14 A Nap Naprendszerünk középpontjában a Nap helyezkedik el. A Nap kb. 4,6 milliárd évvel ezelőtt alakult ki egy hatalmas molekulafelhő gravitációs összeroskadása nyomán. A Nap tömege 750-szer nagyobb a Naprendszer többi égitestének együttes tömegénél.

15 A Nap adatai Kora Tömege Átmérője Térfogata Egyenlítői sugár 4, év 1, kg ( Föld-tömeg) km 109 Föld-átmérő Föld-térfogat km 109 Föld egyenlítői sugár Felszíni sűrűsége 2, g/cm 3 Tengelyforgási idő a sarkok közelében 35 nap Tengelyforgási idő az egyenlítőnél 25 nap Egyenlítői nehézségi gyorsulás 274 m/s 2 Szökési sebesség 618 km/s Felszíni hőmérséklet 5785 K Centrális hőmérséklet millió K Sugárzási teljesítmény 3, W Tömegveszteség 10 9 kg/s

16 Merkúr Átmérője: 4879,4 km (a Földének 0,383- szerese) Tömege: 3, kg (a Föld 0,055- szerese) Átlagos sűrűsége: 5,43 g/cm 3 Felszíni gravitációja: 0,378 földi g Felszíni hőmérséklete: -180 C +430 C Holdjainak száma: 0 Forgási ideje a tengelye körül: 58,65 nap Átlagos naptávolsága: km = 3,22 fényperc Nap körüli keringési idő: 87,97 nap (a forgásidő 3/2-e) Föld típusú bolygó

17 Vénusz Átmérője: ,6 km (a Földének 0,95- szorosa) Tömege: 4, kg (a Földének 0,815- szerese) Átlagos sűrűsége: 5,204 g/cm 3 Felszíni gravitációja: 0,904 földi g Felszíni hőmérséklete: +460 C Holdjainak száma: 0 Forgási ideje a tengelye körül: -243,1 nap Átlagos naptávolsága: km = 6,04 fényperc Nap körüli keringési idő: 224,7 nap Föld típusú bolygó

18 Föld Átmérője: km Tömege: 5, kg Átlagos sűrűsége: 5,52 g/cm 3 Felszíni gravitációja: 1 g (gyorsulás 9,81 m/s 2 ) Felszíni hőmérséklete: -70 C és +56 C között Holdjainak száma: 1 Forgási ideje a tengelye körül: 23 óra 56 perc Átlagos naptávolsága: km = 8,3 fényperc Nap körüli keringési ideje: 365,25 nap

19 Átmérője: 6794 km (a Földének 0,53- szorosa) Tömege: 6, kg (a Földének 0,107-szerese) Átlagos sűrűsége: 3,93 g/cm 3 Felszíni gravitációja: 0,376 földi g Mars Felszíni hőmérséklete: -150 C és +20 C közötti Holdjainak száma: 2 Forgási ideje a tengelye körül: 24 óra 37 perc Átlagos naptávolsága: km = 12 fényperc Nap körüli keringési idő: 1,88 földi év Föld típusú bolygó

20 Átmérője: km (a Földének 11,2-szerese) Tömege: 1, kg (a Földének 317,8-szerese) Átlagos sűrűsége: 1,33 g/cm 3 Felszíni gravitációja: 2,36 földi g Felszíni hőmérséklete: -130 C Ismert holdjainak a száma: 63 Forgási ideje a tengelye körül: 9 óra 50 perc Átlagos naptávolsága: km = 43,5 fényperc Nap körüli keringési ideje: 11,86 év Az óriásbolygók családjába tartozik, nincs szilárd felszíne Jupiter

21 Átmérője: km (a Földének 9,45-szorosa) Tömege: 5, kg (a Földének 95,2-szerese) Átlagos sűrűsége: 0,69 g/cm 3 Felszíni gravitációja: 0,914 földi g Felszíni hőmérséklete: -180 C Ismert holdjainak száma: 62 Forgási ideje a tengelye körül: 10 óra 48 perc Átlagos naptávolsága: km = 79,1 fényperc Nap körüli keringési idő: 29,46 év Az óriásbolygók családjába tartozik, nincs szilárd felszíne Szaturnusz

22 Uránusz Átmérője: km (a Földének 4,01- szorosa) Tömege: 8, kg (a Földének 14,5- szerese) Átlagos sűrűsége: 1,32 g/cm 3 Felszíni gravitációja: 0,886 földi g Felszíni hőmérséklete: -210 C Ismert holdjainak száma: 27 Forgási ideje a tengelye körül: -17 óra 17 perc (retrográd irányú) Átlagos naptávolsága: km = 2,39 fényóra a Nap körüli keringési idő: 84,01 év A felszínén lévő metán elnyeli a fény vörös összetevőit, ezért látszik kéknek.

23 Neptunusz Átmérője: km (a Földének 3,89- szorosa) Tömege: 1, kg (a Földének 17,1- szerese) Átlagos sűrűsége: 1,64 g/cm 3 Felszíni gravitációja: 1,125 földi g Felszíni hőmérséklete: -220 C Ismert holdjainak száma: 13 Forgási ideje a tengelye körül: 16 óra 5 perc Átlagos naptávolsága: km = 4,1 fényóra Nap körüli keringési idő: 164,79 év A felszínén lévő metán elnyeli a fény vörös összetevőit, ezért látszik kéknek.

24 Fontos jelenségek és fogalmak Aurora: a Föld légkörében km magasság között kialakuló fényjelenség. A napszélből származó töltött részecskék egy része a Föld mágneses erővonalai mentén a légkörbe jut, és az itt lévő gázrészecskéket ütközéssel sugárzásra gerjeszti.

25 Fontos jelenségek és fogalmak Albedó: egy égitest fényvisszaverő képessége. Értéke 0 és 1 közötti számmal adja meg, hogy a ráeső napfény mekkora hányadát veri vissza. A Föld albedója 0,25 és 0,30 közötti. Értéke főként a felhők, a hó és a jég borította területek nagyságától függ.

26 Fontos jelenségek és fogalmak Fekete lyuk: Nagy kezdeti tömegű csillagból élete végén keletkező objektum. Egy fekete lyukat csak gravitációs hatása révén lehet kimutatni.

27 Fontos jelenségek és fogalmak Szingularitás: A szingularitás egy olyan állapot, vagy hely, ahol a klasszikus fizika törvényei felmondják a szolgálatot. Szinguláris: egyedi, kivételes, különleges viselkedést vagy szabálytalanságot mutató állapot, vagy hely. Tekintsük pl. a sűrűséget. γ = m V. Ha a térfogat tart a nullához, akkor a sűrűség tart a végtelenhez. Nos, a térfogat nullának való feltételezése, azaz a nullával való osztásból keletkezik egy szingularitás.

28 Fontos jelenségek és fogalmak Az Univerzum jelenleg feltételezett összetétele:

29 Fontos jelenségek és fogalmak Fler: néhány perces heves robbanás a Nap fotoszférájában vagy afölött. A flerek ellentétes polaritású mágneses terek találkozásakor felszabaduló energiából táplálkozhatnak. Hőmérsékletük több 10 millió K. Egy fler alkalmával több millió tonna anyag hagyja el a Napot nagyságrendileg 1000 km/s sebességgel.

30 Fontos jelenségek és fogalmak Napéjegyenlőség: az az időpont, amikor a nappal és az éjszaka hossza megegyezik. A Nap ekkor keleten kel, nyugaton nyugszik, ugyanannyi időt tölt a horizont alatt, mint felette. (03.21 és 09.23) Napforduló: az az időpont, amikor a Nap éves égi útján észak-dél irányú mozgása megváltozik. Míg az égen a nyári napfordulóig a Nap délről északra halad, a nyári napforduló után északról dél felé kezd mozogni. (06.22 és 12.22)

31 Fontos jelenségek és fogalmak Még egy kép a napéjegyenlőség és a napforduló értelmezéséhez.

32 Irodalomjegyzék Nap s_a_felh_k/-_albed 34d.html Fizikai Kislexikon, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, Simonyi Károly A fizika kultúrtörténete, (Budapest,1986) A technika Krónikája, Officina Nova Kiadó, Kossuth Nyomda, Ifj. Gazda István Sain Márton: Fizikatörténeti ABC,Tankönyvkiadó, Budapest, Gábris Marik Szabó, Csillagászati földrajz, Nemzeti Tankönyvkiadó Rt., 1998.

33 Köszönöm a figyelmet

Hasonló dokumentumok

A Föld helye a Világegyetemben. A Naprendszer

A Föld helye a Világegyetemben A Naprendszer Mértékegységek: Fényév: az a távolság, amelyet a fény egy év alatt tesz meg. (A fény terjedési sebessége: 300.000 km.s -1.) Egy év alatt: 60.60.24.365.300 000