O obrotach ciał niebieskich Bożena Czerny Centrum Astronomiczne im. M. Kopernika

Temat nie jest nowy… Ruch ciał niebieskich fascynował ludzi od starożytności, ponieważ wiązał się ze zjawiskiem dnia i nocy oraz porami roku, co z kolei reguluje rytm życia na Ziemi. Sfery niebieskie na miniaturze z rękopisu z XIV w. Od dołu do góry: sfera Księżyca, Merkurego, Wenus, Słońca, Marsa, Jowisza, Saturna i gwiazd stałych

Tę sprawę uporządkował Kopernik… De revolutionibus orbium coelestium Czyli O obrotach ciał niebieskich Mikołaj Kopernik, rok wydania 1543

Planety obiegają Słońce… Ale u Kopernika sfera gwiazd stałych nadal została.

Co nowego u Kopernika?

2. Dlaczego obroty są takie ważne? O czym ja będę mówić? Co my teraz wiemy o obrotach różnych ciał niebieskich? 2. Dlaczego obroty są takie ważne?

1. Ruch obrotowy Ziemi ZAPEWNIA NAM ISTNIENIE DNIA I NOCY

2. Ruch obiegowy Ziemi Ziemia okrąża Słońce w ciągu 1 roku, z prędkością ok.. 30 km/s. Gdyby nie ruch orbitalny, Ziemia spadłaby na Słońce – grawitacja! Isaak Newton – powszechne prawo ciążenia. Na szczęście jest zasada zachowania MOMENTU PĘDU.

2. Ruch obiegowy Ziemi Tour de Pologne Podobnie dzięki zachowaniu momentu pędu kolarze nie przewracają się…

2. Ruch obiegowy Ziemi Oś Ziemi jest nachylona w stosunku do płaszczyzny orbity pod kątem 23 stopnie. Dzięki temu mamy PORY ROKU.

3. Rotacja Słońca Czy rotacja Słońca ma jakiekolwiek znaczenie? Rotację Słońca najłatwiej obserwować śledząc położenie plam słonecznych. Okres obrotu Słońca wokół swojej osi to ok. 25 dni. Plamy te jako pierwszy zaobserwował Galileusz.

3. Rotacja Słońca Rotację Słońca ma wpływ na powstawanie plam słonecznych oraz wiatru słonecznego. Cykl słoneczny ma pewien wpływ na pogodę na Ziemi.

3. Rotacja Słońca W szczególności aktywność Słońca wydaje się mieć związek z istotnymi zmianami klimatycznymi.

4. Rotacja Słońca i ruch orbitalny planet - pochodzenie Gwiazdy powstają w takich obszarach jak mgławica w Orionie, z obłoków gazu i pyłu. Orion – połączone zdjęcie z satelitów HST i Spitzer

4. Rotacja Słońca i ruch orbitalny planet - pochodzenie

4. Rotacja Słońca i ruch orbitalny planet - pochodzenie Zasada zachowania momentu pędu. Dokładnie w ten sposób Słońce i planety uzyskały tak silny efekt ‘wirowania’

5. Ruch obrotowy innych gwiazd Gwiazdy zwane pulsarami, mają masę podobną do Słońca, promień ok.. 10 km, a rotują z predkością wiele obrotów na sekundę! W obserwacjach wygląda to jak błyskanie.

5. Ruch obrotowy innych gwiazd Pulsar działa podobnie jak latarnia morska – świeci kierunkowo ze względu na bardzo silne pole magnetyczne i szybka rotację.

5. Ruch obrotowy innych gwiazd Pulsar to pozostałość po wybuchu gwiazdy masywniejszej niż Słońce. Mgławica Krab. Wybuch (zjawisko supernowej) miał miejsce w 1054 roku n.e. i był obserwowany przez Chińczyków.

6. Ruch orbitalny Słońca wokół centrum Galaktyki Galaktyki to ogromne zbiorowiska gwiazd i gazu. Gwiazdy znajdują się wyłącznie w galaktykach, pomiędzy galaktykami jest tylko rzadki ośrodek międzygalaktyczny. Przykłady galaktyk: NGC 1672 NGC 4414

6. Ruch orbitalny Słońca wokół centrum Galaktyki Odległość Słońca od centrum Galaktyki – 26 tys. lat świetlnych Prędkość na orbicie – 220 km/s. Okres obiegu – 240 mln lat. Nasza Galaktyka – Droga Mleczna – widok z zewnatrz okiem artysty

6. Ruch orbitalny Słońca wokół centrum Galaktyki Czy ruch ten ma znaczenie praktyczne dla życia na Ziemi?

6. Ruch orbitalny Słońca wokół centrum Galaktyki Przejście przez ramiona spiralne oznacza zmianę w natężęniu promieniowania kosmicznego, to z kolei ma wpływ na stan atmosfery i poziom zachmurzenia ?

7. Rotacja galaktyk - pochodzenie Galaktyki rosną poprzez zderzenia Galaktyka Antena

8. Rotacja galaktyk - implikacje Nadmiernie szybka rotacja implikuje istnienie ciemnej materii

9. Ruch naszej Galaktyki Nasza Galaktyka tez się porusza, ale nie wiadmo, czy ten ruch ma element ruchu orbitalnego. Ruch względem galaktyki w Andromedzie (120 km/s, zbliżanie) Ruch względem centrum gromady w Pannie (1300 km/s, oddalanie) Ruch względem Wielkiego Atraktora (przyczyna oddalania od gromady w Pannie ?) Ruch względem mikrofalowego promieniowania tła (552 km/s, w kierunku konstelacji Hydra)

9. Ruch naszej Galaktyki Mikrofalowe promieniowanie tła to pozostałość po Wielkim Wybuchu i granica naszych obserwacji przy pomocy światła. Ruch Ziemi względem tła jest widoczny jako subtelna zmiana ‘barwy’ tego promieniowania w zależności od kierunku, i łatwo go zmierzyć.

10. Moment pędu i grawitacja Fascynujacy balans działania grawitacji i zasady zachowania momentu pędu prowadzi do obserwowanego bogactwa struktury Wszechświata.