Slajd 1 - Adam Mickiewicz University in Poznańjopek/JopekTJ/Dydaktyka/... · 2013. 12. 18. ·...

2013-12-18

1

Fizyka i Chemia Ziemi

T.J. Jopek [email protected]

IOA UAM

Układ Słoneczny cz. 1

2013-12-18 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 1

Układ Słoneczny we Wszechświecie

2013-12-18 2 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi

Układ Słoneczny

Układ Słoneczny stanowią: Układ Planetarny Słońce, planety,

Obłok Oorta (komety) Pas Kuipera (planety karłowate … ), Pas planetoid (planeta karłowata+…), małe ciała: planetki, komety,

meteoroidy, pył i gaz międzyplanetarny.


Układ Słoneczny

Układ Słoneczny stanowią: Układ Planetarny Słońce, planety,

Obłok Oorta (komety) Pas Kuipera (planety karłowate … ), Pas planetoid (planety karłowate …), małe ciała: planetki (NEA, Trojańczycy, …) komety,

meteoroidy, pył i gaz międzyplanetarny.

2013-12-18 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 4 Kometa Halleya rok 1910

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

2013-12-18

2

Układ Słoneczny Kometarny Obłok Oorta

(Wizja artystyczna)

2013-12-18 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 5 2013-12-18 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 6

Obłok Oorta i Pas Kuipera – ilustracja schematyczna

2013-12-18 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 7 2013-12-18 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 8

2013-12-18

3

Obiekty z pasa Kuipera

QB1 1992

QY9 1995

KR16 1999


2013-12-18 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 13 2013-12-18 14 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi

Największe znane obiekty trans-Neptunowe (TINO)

2013-12-18

4


Układ Słoneczny. Porównanie rozmiarów orbit.

Układ Słoneczny

Układ Słoneczny stanowią: Układ Planetarny Słońce, planety.

Obłok Oorta (komety) Pas Kuipera (planety karłowate … ), Pas planetoid (planeta karłowata …), małe ciała:

planetki, komety,

meteoroidy. Pył i gaz międzyplanetarny.

2013-12-18 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 16 Kometa Halleya rok 1910

Układ Planetarny

Merkury Wenus Ziemia Mars Jowisz Saturn Uran Neptun

0.387 0.723 1 1.524 5.203 9.539 19.18 30.06

Średnie odległości planet od Słońca w jednostkach astronomicznych (JA)


Układ Planetarny - klasyfikacja


Planety grupy ziemskiej:

Merkury Wenus Ziemia Mars

Planety olbrzymy:

Jowisz Saturn Uran Neptun

2013-12-18

5

2013-12-18 19

Układ Planetarny – klasyfikacja

Planety ziemskie

Planety olbrzymy

T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi

Reguła T-B ma m.in. postać:

k aTB aObs

Mercury 0 0.4 0.39

Venus 1 0.7 0.72

Earth 2 1.0 1.00

Mars 4 1.6 1.52

? 8 2.8 ?

Jupiter 16 5.2 5.20

Saturn 32 10.0 9.54

Uranus 64 19.6 19.2

J.D. Titus J.E. Bode

Odległości planet od Słońca

Reguła Tytusa Bodego z lat 1766-72

(jed. astr.)

k+=aTB 0.30.4

aTB - średnia odległość planety od Słońca


Słońce – kula gazowa, gwiazda typu G2

Średnica

[km] Masa [kg] Vu [km/s]

Ok. obr.

[doba]

Ok. obie.

[doba] Temp [K] a [JA]

1400 000 2*1030 617.5 34 - 5500 -


Vu – prędkość ucieczki ze Słońca (II prędkość kosmiczna) Ok. obr – okres obrotu wokół osi, Ok. obie. – okres obiegu orbitalnego wokół Słońca, Temp – temperatura na powierzchni Słońca, a – średnia odległość od Słońca.

Słońce

Średnica


Ok. obr.

[doba]

Ok. obie.


1400 000 2*1030 617.5 34 - 5500 -

Solar Dynamic Observatory od 2010.02.10 na orbicie


http://en.wikipedia.org/wiki/Mercury_(planet)


http://en.wikipedia.org/wiki/Venus


http://en.wikipedia.org/wiki/Earth


http://en.wikipedia.org/wiki/Mars


http://en.wikipedia.org/wiki/Jupiter


http://en.wikipedia.org/wiki/Saturn


http://en.wikipedia.org/wiki/Uranus


2013-12-18

6


II prędkość kosmiczna (prędkość ucieczki) - VU

Ruch termiczny cząstek atmosfery

R

GMVU

2

M – masa planety R – promień planety G- stała grawitacji

VU< Vgas - cząsteczka ucieka z planety w kosmos


Aktywność Słońca

Plamy na powierzchni Słońca. Protuberancje – gigantyczne wyrzuty materii słonecznej


SDO – wpływ aktywności Słońca na magnetosferę Ziemi 2013-12-18 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 28

Wnętrze Słońca – schemat.

Jądro wodorowo helowe. (15 mln K)

Strefa radiacyjna

Strefa konwekcyjna

Skład chemiczny Słońca:

• wodór ~70%, • hel ~27%

Cykl p-p

eDpp

HepD 3

ppHeHeHe 433

Źródło energii promienistej Słońca – rezultat przemiany wodoru w hel

2013-12-18

7

Merkury Średnica


Ok. obr.

[doba]

Ok. obie.


4878 3.3*1023 4.3 58.65 87.98 452 0.387

Mariner 10 (1974) fly by

Messenger orbiter (2011)


Powierzchnia Merkurego: morza, urwiska, kratery, ... .


2013-12-18 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 31 Budowa wewnętrzna Merkurego

Wenus Średnica


Ok. obr.

[doba]

Ok. obie


12104 4.87*1024 10.4 243.0 224.7 726 0.723

Lądownik BEHEPA 9 (1975)


2013-12-18

8

Wenus Struktury powierzchniowe






Topografia Wenus, sonda Magellan.


2013-12-18

9

Topografia Wenus, sonda Magellan.

2013-12-18 39 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 2013-12-18 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 40 Wnętrze planety Wenus

Ziemia

Średnica


Ok. obr.

[doba]

Ok. obie.


12756 5.98*1024 11.4 23.93 365.26 281 1


Współczesne sposoby monitorowania Ziemi

Satelita Ers-1


2013-12-18

10



Zakresy fal E-M w monitorowaniu Ziemi


Pomiary altimetryczne


2013-12-18 45 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 2013-12-18 46 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi

2013-12-18

11

2013-12-18 47 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 2013-12-18 49 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi

Ziemska atmosfera – prognozowanie pogody

Zawartość ozonu nad biegunami Ziemi


Topografia mórz, lądów, płyt tektonicznych


2013-12-18

12

Monitorowanie Antarktydy


Ukształtowanie lądów


Komputerowa synteza obrazów 3D


Monitorowanie zmian środowiska naturalnego

Ślady eksploatacji lasów w Amazonii

Ślady w atmosferze w wyniku ruchu lotniczego


2013-12-18

13

Mars Średnica


Ok. obr.

[doba]

Ok. obie


6787 6.42*1023 5.0 1.026 686.98 240 1.524

Widok z lądownika Wiking (1976)


Lądowanie robota SPIRIT na Marsie (Robot aktywny w latach 2004-10)



Kanały na Marsie?

Mapa powierzchni Marsa ~1900 G. Schaparelli.

Mars, struktury powierzchniowe


Rysunki/Animacje.Etc/2003roverlan.mov

C:/PREZENTA.CJE/Magazyn.Nauka.Popu/Misje-planety/Mars/How to Get to Mars. Very Cool_ HD.webm

2013-12-18

14





Mars, obszary polarne




2013-12-18

15

Mars, szczegóły na powierzchni


Mapa powierzchni Marsa



Budowa wnętrza Marsa

Marsjańskie księżyce

Deimos

Phobos


2013-12-18

16

2013-12-18 68

Układ Planetarny – klasyfikacja

Planety ziemskie

Planety olbrzymy


Jowisz Średnica


Ok. obr.

[godz]

Ok. obie

[lata] Temp [K] a [JA]

142 800 1.9*1027 59.5 9.8 11.86 120 5.203

Misje Pioneer 1973, Voyager 1979, Galileo 1989 Cassini-Huygens 1997

1989

1973

1979

1997


Struktury powierzchniowe


Zjawiska w atmosferze


2013-12-18

17

2013-12-18 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 73 Budowa wnętrza Jowisza

Księżyce Jowisza

2013-12-18 74


Obecnie odkryto 67 księżyców Jowisza

Pierścienie planet składają się z ogromnej liczby niewielkich ciał.

Wizja „artystyczna”


4 największe księżyce Jowisza (tzw. Galileuszowe) Aktywność wulkaniczna na księżycu Io


AD 1979)

2013-12-18

18

Saturn

Średnica


Ok. obr.

[godz]

Ok. obie


120660 5.69*1026 35.6 10.2 29.46 88 9.539

2013-12-18 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi

Misje Pioneer 1973, Voyager 1979, Galileo 1989 Cassini-Huygens 1997

1989

1973

1979

1997

Struktury powierzchniowe na Saturnie


Zjawiska w atmosferze Saturna

Zorze polarne

Wyładowania atmosferyczne


Pierścienie Saturna


2013-12-18

19


Wnętrze Saturna

Księżyce Saturna


Obecnie odkryto 53 księżyce Saturna)

2013-12-18 83 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi Mimas (2010)

Enceladus (2005)

Dione (2009)

Thetys

Tytan i Thetys (2009)

Hiperon (2005)

Iapetus (2007)


Misja do księżyca Tytan

Lądownik sondy Huygens „usiadł” na Tytanie w roku 2005

2013-12-18

20


Trajektoria sondy Cassini-Huygens w latach 1997-2004


Jeziora metanowo-etanowe na Tytanie. Po prawej porównanie rozmiarów z Jeziorem Superior

Sonda Huygens Obrazy powierzchni Tytana


Mapa powierzchni Tytana (2005 …) Uran

1986

Średnica


Ok. obr.

[godz]

Ok. obie


51118 8.68*1025 21.3 17.9 84 59 19.18


2013-12-18

21

Atmosfera, pierścienie i księżyce Urana


Odkryto 27 księżycy Urana


Wnętrze Urana

Miranda


Miranda


Ariel Umbriel

Tytania

Oberon

2013-12-18

22

Neptun

1989

Średnica


Ok. obr

[godz]

Ok. obie


49528 1.02*1026 23.3 19.1 164.8 48 30.06


Reguła T-B ma m.in. postać:

k aTB aObs

Mercury 0 0.4 0.39

Venus 1 0.7 0.72

Earth 2 1.0 1.00

Mars 4 1.6 1.52

Ceres1 8 2.8 2.77

Jupiter 16 5.2 5.20

Saturn 32 10.0 9.54

Uranus 64 19.6 19.2

Neptune 128 38.8 30.06

Pluto1 256 77.2 39.44

J.D. Titus J.E. Bode

Odległości planet od Słońca

Reguła Tytusa Bodego z lat 1766-72

(jed. astr.)

k+=aTB 0.30.4

aTB - średnia odległość planety od Słońca


2013-12-18 95 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 2013-12-18 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 96

Wnętrze Neptuna









http://en.wikipedia.org/wiki/Ceres_(dwarf_planet)







http://en.wikipedia.org/wiki/Neptune

http://en.wikipedia.org/wiki/Neptune

http://en.wikipedia.org/wiki/Pluto

2013-12-18

23

Tryton


Obecnie znamy 14 księżyców Neptuna


Porównanie rozmiarów jąder planet ziemskich


Koniec cz. 1

Slajd 1 - Adam Mickiewicz University in Poznańjopek/JopekTJ/Dydaktyka/... · 2013. 12. 18. ·...

Documents

Transcript of Slajd 1 - Adam Mickiewicz University in Poznańjopek/JopekTJ/Dydaktyka/... · 2013. 12. 18. ·...