Astronomie

RNDr. Zdeněk Moravec, Ph.D.

katedra fyziky PřF UJEP

Sluneční soustava Slunce Planety a jejich měsíce Planetky Komety Meteoroidy Transneptunická tělesa Vznik sluneční soustavy Výzkum sluneční soustavy pomocí sond

Planety

• Podle fyzikálních vlastností:– Planety zemského typu: Merkur, Venuše,

Země, Mars– Velké planety: Jupiter, Saturn, Uran, Neptun

• Podle dráhy:– vnitřní planety: Merkur, Venuše– vnější planety: Mars, Jupiter, Saturn, ...

Merkur• nejblíže ke Slunci, a = 57,9 mil. km

• druhá nejmenší planeta, průměr 4878 km

• povrch jako Měsíc, nitro podobné Zemi

• v největší elongaci 28° od Slunce (zapadá asi 1,5 hod po Slunci)

• oběhne kolem Slunce za 88 dní (siderická oběžná doba)

• synodická oběžná doba 116 dní (vůči Zemi)

Merkur ze sondy Mariner 10 1974/1975

Impaktní krátery na Merkuru

Merkur

• Na Merkuru není žádná atmosféra– osvětlenou část povrchu zahřívá Slunce až +430 °C– ztráta tepla vyzařováním způsobuje relativně rychlý

pokles teploty neosvětlené části povrchu až -170 °C • Dráha Merkuru: vysoká excentricita e = 0,206

(výstřednost), rozdíl mezi aféliem a perihéliem je 24 mil. km. Proto v periheliové elongaci je pouze 16° od Slunce a v afeliové elongaci 28°.

• Siderická rotace 59 dní, sluneční den trvá 176 dní (2 oběhy kolem Slunce)

• Přechod Merkuru přes Sluneční disk: 2003

Merkur: jižní pól

Merkur: Zlom vzniklý při tuhnutí planety

Venuše• velikostí podobná Zemi, průměr 12 103 km,

hmotnost 0,815 hmotnosti Země• nejbližší a nejjasnější planeta (dosahuje až −4.

hvězdné velikosti). Vysoké albedo 0,76• Největší elongace až 45°• úhlový průměr až 65"• fáze Venuše pozoroval Galileo• přechod Venuše přes Slunce 2004 – pozorování

její husté atmosféry (naposledy 1882)• Jitřenka a Večernice

Venuše: atmosféra

Venuše: pohyby

• siderický oběh okolo Slunce 224,7 dne

• synodický oběh kolem Slunce 583,92 dne

• otočení okolo osy 243 dní, opačně než Země

• délka slunečního dne 116,8 dne

Povrch Venuše – sonda Magellan

Venuše: povrch

Počítačem stvořený pohled na Sif Mons z místa vzdáleného 360 km severně, 7,5 km vysoko. Obrázek vznikl kombinací dat z radaru, výškoměru, barevné odstíny jsou založeny na údajích ze sovětských družic Veněra 13 a 14.

Atmosféra Venuše

• Teplota 480° C

• tlak 9,4 MPa (více než 90 atmosfér)

• Složení: CO2 (97 %), dusík (2 %), kyslík, vodní pára, oblaka obsahují síru, výše i kyselinu sírovou

• ve výšce 70 km vítr asi 500 km/hod

Venuše - sopky

Sopka Sapas Mons v oblasti Atla. Rozměr vulkánu samotného je asi 400 km, výška 1,5 km nad okolním terénem, 4,5 km nad střední úrovní planety.

Venuše – impaktní krátery

Tři impaktní krátery severozápadní části Lavinia Planitia. Největší je kráter Aglaonice (62,7 km, vpravo nahoře), potom Danilova (47,6 km, vlevo nahoře) a

nejmenší Howe (37,3 km, prostřed dole).

Země• Střední vzdálenost od Slunce 149,6 mil. km

(výstřednost dráhy 0,017, největší 152 mil. km, nejmenší 147 mil. km)

• otočka kolem osy 23 hod 56 min 4 s• sklon rotační osy 23,45°• Průměr rovníkový 12756 km, polární 12714 km• Hmotnost 5,976 . 1024 kg• Hustota 5520 kg/m3

• Atmosféra N2, O2, tlak 98 kPa• Albedo 0,36• Magnetické pole 3.10-5 T (rovník) 7.10-5 T (pól)

Země z oběžné dráhy

Země ze sondy NEAR

Ostrov La Palma (Kanárské ostrovy)

Měsíc• Střední vzdálenost od Země 384 400 km

(výstřednost dráhy 0,055, v přízemí 356 410 km, v odzemí 406 697 km)

• Siderická doba oběhu 27,322 dne• Synodická doba oběhu 29,530 dne• Střední oběžná rychlost 1,02 km/s• Sklon dráhy 5° 9´• Hmotnost 0,0123 hmotnosti Země• Průměr 3476 km (dvojplaneta Země—Měsíc)• Hustota 3340 kg/m3• Povrchová teplota 117 – 160 °C• Albedo 0,07

Impaktní krátery na Měsíci

Zatmění Měsíce

Zatmění Měsíce (16. září 1997)

Zatmění Měsíce

Zatmění Slunce 11.8.1999

Zatmění Slunce

Zatmění Slunce: úplné, prstencové, částečné

Saros

• Oběžná dráha Měsíce je skloněna o 5°, proto nenastane zatmění Slunce při každém novu, ale pouze tehdy, když se Měsíc nachází poblíž některého ze dvou průsečíků těchto drah - uzlu. Poloha uzlů se navíc s časem mění.

• Zatímco mezi dvěma měsíčními novy uplyne přibližně 29,5 dne (synodický měsíc), doba mezi dvěma průchody Měsíce stejným uzlem je 27,2 dne (drakonický měsíc). Po dosazení přesných hodnot bychom zjistili, že 223 synodických měsíců odpovídá téměř přesně s rozdílem necelé hodiny) 242 drakonickým měsícům. Tato doba - 6585,3 dne = 18 let a k tomu 10 či 11 dní - se nazývá SAROS.

• Po této době se zatmění opakuje, avšak o téměř 8 hodin později (to jsou ty tři desetiny dne, které v periodě saros přebývají přes celý počet dní), tedy také přibližně o 120° západněji. Na stejném místě zemského povrchu se znovu objeví zatmění až po 54 letech.

• Každé následující zatmění nastává také poněkud severněji než to předchozí, takže se postupně posouvají od jižního pólu k severnímu.

• Během jedné periody saros nastane průměrně 71 zatmění, z toho 43 zatmění Slunce a 28 zatmění Měsíce. Zatmění Slunce, které uvidíme 11. srpna 1999, patří do série saros č. 145. Příští zatmění z této série nastane 21. srpna 2017 a bude pozorovatelné ze Severní Ameriky.

Nejbližší zatmění Slunce a Měsíce

• zatmění Slunce 4.12.2002 (jižní Afrika, Indický oceán, jižní Austrálie)

• zatmění Měsíce 16.5.2003• zatmění Měsíce 9.11.2003• zatmění Slunce 23.11.2003 (Antarktida)• zatmění Měsíce 4.5.2004• zatmění Měsíce 28.10.2004• zatmění Slunce 8.4.2005 (již. Tichý oceán, Stř.

Amerika)• zatmění Slunce 29.3.2006 (Brazílie, stř. Afrika,

Turecko, Stř. Asie)

Mars• Střední vzdálenost od Slunce 227,9 mil km

(výstřednost 0,093, perihélium 206,7 mil. km, afélium 249,1 km)

• Siderická doba oběhu 686,98 dne, synodická doba oběhu 780 dní

• Sklon dráhy 1° 51´• Otočka kolem osy 24 hod 37 min 22,6 sek• Délka slunečního dne 24 hod 39 min 35 sek• Průměr 6 787 km• Hmotnost 0,107 hmotnosti Země• Povrchová teplota -140° – +20 °C• Atmosféra CO2, tlak 600 Pa• Albedo 0,16

Mars – globální prachová bouře

Mars v opozici 10.3.1997

Mars v roce 1999 (HST)

„Tvář“ na Marsu

„Tvář“ na Marsu – detail

Mars – Stopy po valících

se balvanech

Mars – Olympica FossaeOlympica Fossae je soustava příkopů a propadlin, která se nachází na severu oblasti Tharsis, jižně od sopky Alba Patera. Kamera MOC vyslala z paluby MGS nádherné snímky tohoto území. Oblast je zvlášť zajímavá tím, že se zde nachází téměř všechny typy povrchových útvarů, které na Marsu pozorujeme. Mnohé z nich jsou k vidění na tomto obrázku: výchozy vrstev ve stěnách kaňonů, rovnoměrně vzdálené řady dun vyplňující dna údolí, sesuvová pásma v kaňonech, propadové jámy a "řečiště" vyhloubená proudící vodou, bahnem nebo řídkou lávou. Obrázek byl otočen o 90°. Originální nahoře je tady vpravo

Mars – topografická mapa

Mars – tekoucí voda

Mars – řeka (?)Kaňon Nanedi Vallis, jeden z údolních systémů, který se táhne přes kráterovanou oblast Xanthe Terra. Obrázek pokrývá území o rozměrech 9,8 km x 18,5 km a na jeho plné verzi jsou vidět detaily o velikosti 12 m. Údolí je široké asi 2,5 km. V horní části stěn kaňonu je vidět skalnaté výchozy geologických vrstev, ve spodních částech stěn a na dně jsou vidět stopy zvětrávání. Původ tohoto údolí není zcela jasný: některé útvary, jako terasy uvnitř kaňonu (jsou vidět v horní části snímku) a malé, 200 m široké koryto (také nahoře) nasvědčují poůvodu vymletím proudem kapaliny; jiné jevy, jako nepřítomnost doprovodných menších kanálů v okolí kaňonu, přítoků a velikost těsně „utažených“ meandrů nasvědčují spíše vzniku propadnutím. Je pravděpodobné, že příčinou vzniku kaňonu byla kombinace proudu kapaliny a propadu vrstev. K odhalení efektů vztahujících se k jedné či druhé hypotéze bude třeba pořídit další snímky, zejména v oblasti na západ od tohoto obrázku

Mars – písečné duny

Mars – Olympus Mons

Mars – impaktní krátery

Mars – měsíc Phobos