Kosmos - Droga Mleczna, galaktyki, gwiazdozbiory - strona 2

dane zjawisko astronomiczne miało miejsce w określonym gwiazdozbiorze.

W obserwacji gwiazd  astronomowie wykorzystują obecnie wiele przyrządów:
- teleskopy (jeden z pierwszych teleskopów skonstruował Galileusz w roku 1609), umieszczone zarówno na powierzchni Ziemi, jak i w kosmosie (np. Kosmiczny Teleskop Hubble’a), dawniej były to tylko teleskopy optyczne, obecnie również radioteleskopy,
- spektroskopy, rejestrujące widmo (zakres) promieniowania elektromagnetycznego gwiazd,
fotometry,
- polarymetry, określające stopień polaryzacji promieniowania elektromagnetycznego.
Narzędzia te pozwoliły określić główne cechy gwiazd, w tym ich rozmiary, masę i jasność związaną z temperaturą. Zazwyczaj analizując te wartości, porównujemy je z odpowiednimi wartościami określonymi dla Słońca.

Większość gwiazd to tzw. gwiazdy ciągu głównego, tradycyjnie, chociaż nieco myląco nazywane karłami. Pojęcie ciągu głównego nawiązuje do diagramu Hertzsprunga-Russella, pokazującego zależność między jasnością gwiazdy a jej temperaturą. Najjaśniejsze gwiazdy  ciągu głównego (błękitne karły) mają najwyższą temperaturę, najciemniejsze zaś (czerwone karły) są najchłodniejsze. W okresie przebywania gwiazdy w ciągu głównym (70-90% czasu jej życia) proces syntezy wodoru w jądra helu przebiega stabilnie, najintensywniej w gwiazdach najjaśniejszych. Czerwone karły zużywają paliwo jądrowe wolniej, a czas ich życia może wynosić nawet setki miliardów lat. Ewolucja gwiazd po wyczerpaniu się wodoru w jądrze, a więc po opuszczeniu ciągu głównego zależy od masy gwiazdy. Początkowo zachodzi w nich synteza pierwiastków cięższych niż hel. Później gwiazdy o masie mniejszej, podobnej i do kilku razy większej niż masa Słońca przekształcają się w białe karły o rozmiarach zbliżonych do Ziemi, tracąc swoje zewnętrzne powłoki, które tworzą mgławice planetarne. Gwiazdy o masie ponad 8 razy większej od masy Słońca kończą swój żywot w potężnej eksplozji supernowej. Jądra mniejszych spośród tych obiektów przekształcają się w gwiazdy neutronowe (np. pulsary emitujące fale radiowe), najbardziej zaś masywne zapadają się bez końca tworząc czarną dziurę. W obszarach tych zakrzywienie grawitacyjne przestrzeni jest tak silne, że promieniowanie (np. światło widzialne) nie może z nich uciec. Najbliżej Słońca – w odległości około 4,4 lat świetlnych –  leży podwójny układ gwiazd alfa Centauri.

Procesy termojądrowe zachodzące w gwiazdach po wyczerpaniu się zapasu wodoru w jądrze, jak równiez eksplozje supernowych są źródłem wszystkich pierwiastków cięższych niż wodór i hel.

W Starożytności i w Średniowieczu, kiedy w obserwacji nocnego nieba wykorzystywano tylko ludzki wzrok, obraz Wszechświata – Kosmosu był oczywiście inny. Dominowała wówczas geocentryczna teoria budowy Wszechświata doprecyzowana przez aleksandryjskiego astronoma z II wieku p.n.e – Ptolemeusza. W teorii tej Słońce, Księżyc oraz 5 znanych wtedy planet (Merkury, Wenus, Mars, Jowisz i Saturn) obiegały Ziemię po orbitach kołowych. Biorąc pod uwagę obserwowany pozorny ruch tych ciał niebieskich na sferze niebieskiej (niebie) łatwo zrozumieć popularność tej teorii. Nie do końca tłumaczyła ona jednak ruch planet i dlatego obiegając ziemię miały one wykonywać dodatkowe ruchy koliste (epicykle). Poza Saturnem znajdować miała się sfera gwiazd stałych, obracająca się wokół Ziemi ze Wschodu na Zachód.

W XVI i XVII wieku teoria geocentryczna została zastąpiona przez teorię heliocentryczną, w myśl której centrum układu ciał niebieskich było Słońce, a Ziemia i pozostałe planety obiegają go. Teorię tę przedstawił w swoim dziele „De revolutionibus Orbium Coelestium"  Mikołaj Kopernik (1473-1543), nawiązując do odrzuconej w Starożytności teorii Arystarcha z Samos. Widomy ruch Słońca i planet po nieboskłonie miał być efektem ruchu obrotowego Ziemi. Przyjęcie kolistych orbit planet w dalszym ciągu nie w pełni tłumaczyło ich ruch, stąd Kopernik pozostawił w swojej teorii epicykle.

Mikołaj Kopernik 
Mikołaj Kopernik (1580 r.)

Pełny triumf teorii heliocentrycznej nastąpił po jej uściśleniu przez Johannesa Keplera (1571-1630), który sformułował 3 prawa ruchu planet:
1. Planety poruszają się po orbitach eliptycznych, a Słońce znajduje się w jednym z ognisk elipsy.
2. Prędkość planet w ruchu po orbicie wokółsłonecznej zmienia się – największa jest, gdy planeta jest najbliżej Słońca; jednakże pola zakreślane przez promienie wodzące planet w równych odstępach czasu są takie same.
3. Kwadraty (druga potęga) okresów obiegu planet wokół Słońca są proporcjonalne do sześcianów (trzeciej potęgi) ich średniej odległości od Słońca.

Dowodów na poparcie teorii Kopernika dostarczyły też obserwacje Galileusza, w tym zwłaszcza obserwacje faz Wenus oraz księżyców Jowisza, zaprzeczające teorii Ptolemeusza. Inny filozof przyrody tych czasów – Giordano Bruno sformułował myśl, według której Słońce jest tylko jedną z gwiazd. Wokół innych gwiazd również jego zdaniem mogą krążyć planety. Natomiast występowanie pozornego ruchu gwiazd na sferze niebieskiej w cyklu rocznym (paralaksę gwiazd) udało się z racji dużej odległości gwiazd potwierdzić dopiero w XIX w.

Autor: dr Krzysztof Jarzyna z Instytutu Geografii UJK w Kielcach

Polecamy również:

  • Budowa Układu Słonecznego - opis, geografia

    Układ Słoneczny to układ planetarny składający się ze gwiazdy centralnej - Słońca, które stanowi 99,86% masy Układu Słonecznego oraz związanych z nim siłą grawitacji i obiegających je ciał niebieskich. Więcej »

  • Ziemia w Układzie Słonecznym

    Ziemia – trzecia planeta Układu Słonecznego – leży w średniej odległości od Słońca równej 149 598 261 km. Orbita wokółsłoneczna Ziemi nie jest jednak orbitą kolistą, ale eliptyczną, a Słońce położone jest w jednym z ognisk tej elipsy. W swoim ruchu po orbicie Ziemia znajduje się... Więcej »

  • Ziemia - kształt, rozmiary, geografia

    Ziemia ma kształt zbliżony do elipsoidy obrotowej. Kształt ten jest wynikiem oddziaływania siły grawitacji oraz siły odśrodkowej obecnej w ruchu obrotowym, które powoduje lekkie spłaszczenie Ziemi na biegunach. Więcej »

  • Ruchy Ziemi - ruch obiegowy i obrotowy Ziemi

    Ziemia znajduje się w nieustannym ruchu. Najbardziej widoczne są następstwa dwóch ruchów Ziemi: ruchu obiegowego po orbicie eliptycznej wokół Słońca oraz ruchu obrotowego (wirowego), jaki Ziemia wykonuje wokół własnej osi. Więcej »

  • Księżyc - naturalny satelita Ziemi

    Księżyc to jedyny naturalny satelita Ziemi. Jest drugim pod względem jasności obiektem na sferze niebieskiej. Ma średnicę 3476 km i masą około 70 trylionów ton. Jest to odpowiednio: 27% średnicy i 0,12% masy Ziemi. Czyni to z Księżyca największego naturalnego satelitę w Układzie Słonecznym w... Więcej »

Komentarze (0)
Wynik działania 5 + 2 =
Ostatnio komentowane
Ani słowa o czworościanie którego krawędzie, powierzchnie i objętość - są wyrażon...
• 2024-03-04 21:58:56
takie łątwe
• 2024-03-04 15:46:48
"Mianem libertarianizmu zwykło się nazywać najbardziej radykalny nurt liberalizmu." No...
• 2024-03-01 10:11:23
Super i MEGA pomocne!
• 2024-02-28 10:18:34
joł joł jowisz najwiekszy olbrzym gazowy 5 od słonca na pewno nie przeoczysz choć mooj...
• 2024-02-27 14:59:44