Nasz kochany Układ Słoneczny

Prezentacja na temat: "Nasz kochany Układ Słoneczny"— Zapis prezentacji:

1 Nasz kochany Układ Słoneczny
Prezentacja multimedialna w wykonaniu : Katarzyny Witkowskiej Kl.If,nr29

2 Układ Słoneczny jako całość
Zamieszkujemy jedną z wielu planet Układu Słonecznego. Wokół naszej najbliższej gwiazdy — Słońca krąży kilka planet. Większość z nich (z wyjątkiem Merkurego i Wenus) ma swe księżyce, czyli tzw.satelity naturalne. Dzięki rozwojowi astronautyki coraz więcej planet jest też (lub było) obieganych przez satelity sztuczne (np. Wenus przez sondę Magellan).

3 Wszystkie ciała Układu — centralnie położone Słońce, obiegające je „płasko” planety z księżycami, pierścieniami i (ewentualnie) sztucznymi satelitami, planetoidy — bliskie i dalekie, meteoroidy, komety, gaz i pył międzyplanetarny — powiązane są ze sobą siłami grawitacji. Całość kuliście otacza obłok Oorta — rezerwuar komet długookresowych. Grawitacyjnie dominuje w Układzie Słońce, którego masa jest około 1000 razy większa niż wszystkich pozostałych obiektów Układu. Modele powstawania Układu muszą przede wszystkim wyjaśnić jego podstawowe obserwacyjne prawidłowości a mianowicie to, iż wszystkie planetarne orbity leżą praktycznie w jednej płaszczyźnie oraz obieg wszystkich planet wokół Słońca odbywa się w tym samym kierunku co obrót Słońca.

4 Układ Słoneczny

5 Wyróżniamy planety typu:
Ziemia Merkury, Wenus, Ziemia , Mars Średnice od 4,9 tys. km (Merkury) do 12,8 tys. km (Ziemia) Zbudowane głównie z gęstej i trudno topliwej materii skalnej (krzemiany i metale) średnie gęstości: g/cm3 Zawierają jądro żelazo – niklowe otoczone grubym skalistym płaszczem. Jowisz Jowisz, Saturn, Uran, Neptun Średnice od 48,6 tys. km (Neptun) do 142,8 tys. km (Jowisz) Zbudowane głównie z najlżejszych pierwiastków (wodoru i helu) średnie gęstości: g/cm3 Zawierają niewielkie jądro skaliste, dalej gruba warstwa ciekłego wodoru otoczona atmosferą wodorowo-helową (Jowisz i Saturn), lub otoczone przez grubą warstwę lodu wodnego, amoniaku i metanu (Uran i Neptun)

6 Małe ciała Średnie ciała Wielkie planety Inne Układ Słoneczny kiedyś…
Ziemia i Księżyc Ziemia Wielkie planety Jowisz Układ Słoneczny kiedyś… Przyszłość Wszechświata Inne Odległości w Układzie Słonecznym Pluton i Charon Nowe ciała w US Planetarne księżyce

7 Układ słoneczny Proporcje odległości w Układzie Słonecznym.

8 Jedynie dla Wenus i Urana kierunek ruchu wirowego jest przeciwny niż kierunek ruchu orbitalnego.
Średnie odległości planet od Słońca zawierają się w granicach od około 0,4 j.a. (Merkury) do około 30 j.a. (Neptun) j.a. (jednostka astronomiczna) - średnia odległość Ziemi od Słońca (ok.150 mln km)

9 Ziemia i Księżyc

10 Księżyc Najbliższym kosmicznym sąsiadem Ziemi jest Księżyc. Choć bardzo dobrze widoczny na niebie nie świeci jednak światłem własnym, ale odbitym. Księżycowa powierzchnia stanowi rodzaj lustra dla świata słonecznego. Dominują pokryte licznymi kraterami obszary jasne, dobrze odbijające światło, tzn. o dużym (0,15) albedo — księżycowe lądy. Ciemne, gładkie tereny, tzw. księżycowe morza występują na mniej niż 1/5 powierzchni.

11 Nowo odkryte ciała w Układzie Słonecznym
Znamy już około 800 ciał znajdujących się na bliskich peryferiach Układu Słonecznego, których średnica przekracza 100 kilometrów. Ilość znanych planetoid sięga setek tysięcy i wciąż rośnie. Planetoidy o średnicy około 1000 km i orbicie zbliżonej do Plutona (ponad 40 j.a.) - plutina Największe ciało - to odkryta w końcu 2003 roku Sedna. średnica około 1500 km bardzo wydłużona orbita – od 90 j.a. do 900 j.a.

12 Księżycowe morza Obszary Księżyca zalane lawą, która wyrzucana była gwałtownie na powierzchnię 3900–3000 mln lat temu to ciemniejsze od otoczenia tzw. księżycowe morza. Znajdują się głównie na widocznej stronie Księżyca, gdzie skorupa naszego satelity jest cieńsza. W najmłodszych basenach wypełnionych lawą utworzyły się morza koliste, a w nich często znajdują się maskony. Morza nieregularne są płytkie i wypełniają baseny starsze, gorzej zachowane. Skały mórz są bazaltami.

13 Zaćmienie Słońca Zaćmienie Słońca to efekt zasłonięcia przez Księżyc części lub całej tarczy Słońca. Ostatnie pełne zaćmienie Słońca (zaćmienie całkowite Słońca) w Europie miało miejsce 11 VIII 1999 i było obserwowalne w wąskim pasie rozciągającym się przez południową i środkową Rumunię, Węgry, Austrię, południowe Niemcy, północne wybrzeża Francji po południowo-zachodni kraniec Wielkiej Brytanii. Podczas tego zaćmienia w Polsce tarcza Księżyca przesłaniała 79–94% średnicy tarczy Słońca. Ostatnie pełne zaćmienie Słońca w Polsce miało miejsce 30 VI 1954 i dało się zaobserwować jedynie w północno-wschodnim krańcu Polski. ANIMACJA

14 Planety ziemiopodobne

15 Cztery najbliższe Słońca planety: Merkury, Wenus, Ziemia i Mars to planety ziemiopodobne. Mają duży średni ciężar właściwy (od prawie 4 do ponad 5 g/cm3), rozmiary porównywalne z Ziemią oraz twardą powierzchnię, tzw. skorupę. Stosunkowo wolny obrót tych planet wokół własnych osi nie spowodował znaczących spłaszczeń ich globów, tzn. wszystkie są prawie kuliste (drobne odstępstwa Ziemi od tego kształtu opisuje geoida). Rozległa magnetosfera otacza jedynie Ziemię — pozostałe planety z tej grupy mają jedynie śladowe pole magnetyczne. Wokół Ziemi krąży jeden duży, a wokół Marsa dwa małe księżyce. Wszystkie planety ziemiopodobne były znane już w czasach starożytnych.

16 Planety jowiszowe

17 Planety jowiszowe: Jowisz, Saturn, Uran i Neptun są znacznie większe od Ziemi, mają wszystkie mały średni ciężar właściwy (od 0,7 do 1,64 g/cm3) oraz powierzchnie pokryte warstwami chmur. Te ostatnie układają się w struktury równoleżnikowe: jaśniejsze, wznoszące się ku górze tzw. strefy i ciemniejsze, opadające obłoki, tzw. pasy. Wynika to z szybkiego obrotu tych planet oraz z intensywnych, przenoszonych aż ku powierzchni, ruchów konwekcyjnych. Te ostatnie są rezultatem znaczącego grzania zachodzącego we wnętrzach jowiszowych planet — wszystkie emitują więcej energii niż otrzymują od Słońca (Jowisz — 1,67 razy więcej, Saturn — 1,79, Uran — 1,4, a Neptun — 2,7).

18 Jowiszowe pasy i strefy są bardzo wyraźne, pomarańczowo-kremowe, saturnowe są wyraźnie bledsze, delikatniejsze, na Uranie ich obecność daje się zauważyć dopiero po przetworzeniu komputerowym i wzmocnieniu różnic kolorów, a na błękitnym Neptunie widać białe łuki smug obłoków.

19 Wszystkie planety jowiszowe mają silne pola magnetyczne i rozbudowane magnetosfery. Wokół wszystkich też zauważono układy otaczających je pierścieni (chociaż tylko pierścienie Saturna daje się z Ziemi łatwo zauważyć) oraz wiele księżyców. Jowisz i Saturn znane były już w czasach starożytnych. Uran odkrył dzięki przypadkowi w 1781 F.W. Herschel, Neptuna w 1846 J.G.Galle (na podstawie obliczeń francuskiego astronoma U.J.J. Le Verriera).

20 Pluton-zamarznięte pustkowie
Pluton i Charon są zbyt daleko, by dało się na ich tarczach zauważyć, nawet przez największe teleskopy szczegóły. Oto prawdopodobny wygląd Charona z powierzchni Plutona. Na Plutonie jest niebywale mroźno - zimą temperatura powierzchniowa osiąga -230°C. Przy największym zbliżeniu do Słońca, kiedy i tak jest 30 razy dalej od niego niż Ziemia, temperatura osiąga -200°C. Z Plutona Słońce byłoby widoczne jak jasna gwiazda, ale dałoby się zauważyć także jego tarczę, nie bylby to tylko świecący punkt. Pluton ma bardzo cieniutką atmosferę, która prawdopodobnie zimą opada wymrożona na grunt. Skaliste jądro pokrywa gruba warstwa lodu z wody i metanu. Pluton jest inny niż planety ziemiopodobne, które mają większą od niego gęstość, jako że ich jądra zawierają żelazo i nikiel. Jest też zupełnie inny niż gazowe planety-olbrzymy, takie jak jego sąsiad Neptun. Czym więc jest?

21 Środek ciężkości Każdy układ grawitacyjny ma swój środek ciężkości. W przypadku układu Ziemi i Księżyca, środek znajduje się około 4000 km od wnętrza planety, czyli pod powierzchnią. W przypadku Układu Słonecznego, środek znajduje się średnio 300 tysięcy km od powierzchni gwiazdy i ciągle się zmienia wraz ze zmianą układu planet. W przypadku Plutona, środek ciężkości także znajduje się poza powierzchnią planety. Okres obrotu planety wynosi 6,39 dni ziemskich, tyle co okres obiegu Charona.

22 Struktura Powierzchnia Plutona i Charona zbudowana jest z zamarzniętego metanu, który paruje, gdy planeta zbliży się do Słońca, tworząc atmosferę. Potem z powrotem zamarza, zapełniając kratery po meteorytach. Lód metanowy ma bardzo durzy współczynnik refleksyjny. W "zimie" potrafi on tak rozświetlić planetę, że w 1976 roku uważano, że Pluton jest większy od Ziemi. Pod skorupą znajduje się prawdopodobnie zamarznięta woda i metan. Duże jądro zbudowane jest z mieszaniny skał, lodu i krzemu. Podczas, gdy powierzchnia Plutona składa się jasnego metanowego lodu, powierzchnia Charona jest z ciemnego lodu wodnego. Dawniej miała podobny skład do plutonowej, ale pole grawitacyjne planety przyciągnęło cząsteczki metanu.

23 Jak wygląda Plutończyk?
Plutończyk, jeśli oczywiście istnieje, musi przylegać do gruntu, ponieważ przyciąganie na Plutonie jest bardzo słabe. Wygląda więc jak ślimak, wytwarzający kleistą smugę, którą się przyczepia. Pokryty jest przyssawkami, żeby mieć dodatkowe uchwyty. Brak ciśnienia sprawia, że jego ciało faluje jak słabo nadmuchany foliowy worek. Ma olbrzymi nos, żeby wchłonąć ile się da z prawie nie istniejącej atmosfery, jego nos jest w ciągłym ruchu z powodu niewyobrażalnego zimna panującego na planecie.

24 Ciekawostki: Naj, naj, naj... Pluton w Układzie Słonecznym to planeta:
najmniejsza najdalsza, wg oddalenia od Słońca najdłużej obiegająca Słońce najbardziej zewnętrzna najwolniej poruszająca się najzimniejsza najczęściej kwestionowana przez astronomów jako planeta Ciekawostki: Skąd wzięły się nazwy: planety-Pluton i satelity-Charon? Pluton to rzymski przydomek mitologicznego boga podziemia i zaświatów - Hadesa. Natomiast Charon był według mitologii przewoźnikiem, który przewoził dusze zmarłych przez rzekę Styks, będącą granicą zaświatów.

25 Ziemia

26 Ile meteorów spada na Ziemię?
Według naukowców z Liga Iberoamericana de Astronomia (LIADA, Ameryka Południowa) na każdy milion km kw. powierzchni Ziemi przypada 90 spadków meteorytów w ciągu roku. W dużych krajach, takich jak Brazylia daje to 766 spadków meteorytów w ciągu roku i meteorytów w ciągu ostatnich 100 lat (odnaleziono zaledwie 53). Jeżeli przeliczymy te dane na powierzchnię Polski, to otrzymamy 28 spadków meteorytów w ciągu roku oraz w ciągu 100 lat. W ostatnich 100 latach odnaleziono zaledwie 6 meteorytów. Odsetek meteorytów odnalezionych w stosunku do tych, które hipotetycznie spadły kształtuje się w różnych krajach następująco: Australia 0,741% Francja 1,348%, Niemcy 1,535%, Włochy 1,217%, Japonia 1,470%, Meksyk 0,533%, USA 1,441%. Dla porównania - wskaźnik ten dla naszego kraju wynosi 0,214%.

27 Planetarne księżyce SATELITA [łac.], księżyc, ciało niebieskie obiegające planetę; w Układzie Słonecznym jest obecnie znanych 61 satelitów naturalnych; największą liczbę satelitów mają: Saturn — 18 (1995 doniesiono o odkryciu kolejnych 2), Jowisz — 16 i Uran — 15; Neptun ma 8 satelitów, Mars — 2, a Ziemia i Pluton — po 1; nie odkryto dotychczas satelity Merkurego i Wenus; satelita Ziemi — Księżyc należy do największych satelitów Układu Słonecznego; większe od niego są jedynie Tytan, Ganimedes, Callisto, Tryton i Io; pierwsze, poza Księżycem, satelity zostały odkryte 1610, niezależnie, przez Galileusza i G. Mariusa; były to 4 największe satelity Jowisza — stąd nazwa satelity (księżyce) galileuszowe; w XVII w. odkryto ogółem 9 satelitów, w XVIII w. — 4, w XIX w. — 8, pozostałe w XX w.

28 Niektóre księżyce Jowisza

29 Dane: Średnica: km Odległość od Jowisza: km Io podlega tak silnemu przyciąganiu Jowisza, że wnętrze księżyca rozgrzewa się i topi, skorupa pęka i obserwujemy częste wybuchy wulkanów. Większe, ciemniejsze otoczone są czerwoną siarką, która się z nich wydobyła. Mniejsze wyrzucają dwutlenek siarki, który ochładza się i opada jak śnieg. Dane: Średnica: 3138 km Odległość od Jowisza: km Europę pokrywa gładka warstwa lodu usiana spękaniami jak skorupka ugotowanego jajka. Gruba na 100 km powłoka lodu sprawia, że Europa jest najgładszym księżycem Układu Słonecznego. Szczeliny w lodzie mają do 40 km szerokości i ciągną się tysiącami kilometrów.

30 Dane: Średnica: 4800 km Odległość od Jowisza: km Kallisto jest najciemniejszym księżycem galileuszowym. Zamarznięta skorupa usiana jest kraterami. Do tej pory jeszcze widać na niej duży ślad po zderzeniu z ogromną planetoidą przed 4 miliardami lat. Dane: Średnica: 5262 km Odległość od Jowisza: km Ganimedes jest największym księżycem w Układzie Słonecznym - jest większy niż planeta Merkury. Jego skalista, poznaczona kraterami powierzchnia pokryta jest lodem.

31 Jowisz Jowisz wiruje tak szybko, że wybrzusza się na równiku i spłaszcza na biegunach. Szybki ruch wirowy i ciepło z wnętrza planety powodują powstanie silnych wiatrów, dzielących atmosferę na równoleżnikowe pasy opadających lub wznoszących się gazów. Na tarczy Jowisza widać też cyklon o średnicy dwukrotnie większej od Ziemi, zwany Wielką Czerwoną Plamą. Cyklon ten w ciągu sześciu dni wykonuje pełny obrót w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Ten huragan szaleje na Jowiszu, od co najmniej 300 lat. Na Jowiszu występuje wodór i hel, z których zbudowane są gwiazdy. Grawitacja Jowisza jest jednak za słaba żeby zgnieść je wystarczająco mocno, by w środku ciśnienia wystarczyło do zapoczątkowania reakcji termojądrowej. Jowisz jest więc niedoszłą gwiazdą.

32 Planetoidy Meteoryty Komety Pierścienie planet

33 Planetoidy Obecnie znamy około 8000 planetoid. Większość z nich krąży w tzw. głównym pasie planetoid pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. Największą z nich jest Ceres (914 km średnicy), a 26 ma średnice większe niż 200 km. W pasie głównym jest prawdopodobnie około 1 mln planetoid o średnicy wynoszącej ponad 1 km. Poza głównym pasem jest kilka innych grup planetoid. Planetoidy trojańskie (nazwane imionami bohaterów Iliady) poruszają się w tzw. punktach Lagrange'a po orbicie Jowisza. Planetoidy należące do grup: Atena, Apollo i Amor, zbliżają się do orbity Ziemi. O składzie chemicznym planetoid cennych informacji dostarczają meteoryty, które są często ich fragmentami. Najlepiej poznane planetoidy to Gaspra i Ida (i jej księżyc Daktyl), które zostały sfotografowane przez sondę Galileo. Są to planetoidy średniej wielkości o nieregularnym kształcie i rozmiarach kilkudziesięciu kilometrów. Także planetoidy: Toutatis, Castalia i Geographos, zbadano dokładniej w czasie ich zbliżeń do Ziemi. Są to również ciała o nieregularnym kształcie, o rozmiarach około 1 km. O budowie planetoid można też wnioskować z badań małych księżyców. Prawdopodobnie księżyce Marsa i zewnętrzne księżyce wielkich planet to planetoidy przechwycone przez planety.

34 Ciekawym ciałem niebieskim jest Westa — duża planetoida o średnicy ponad 500 km o kulistym kształcie. Obserwacje Westy oraz badania meteorytu, który najprawdopodobniej z niej pochodzi, świadczą o zachodzeniu na niej złożonych procesów geologicznych. Należy ją więc prawdopodobnie zaliczyć do grupy średnich ciał Układu Słonecznego. Planetoida Westa, obraz planetoidy Westa uzyskany za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Uzyskano zdolność rozdzielczą odpowiadającą 10 km na piksel (na dolnym obrazku). Na południowym biegunie planetoidy widać krater uderzeniowy o średnicy 13 km.

35 Ceres

36 Komety Komety obserwowane są od prehistorycznych czasów. Oglądane na niebie zjawisko spowodowane jest zbliżeniem się do Słońca niewielkiego ciała, które nazywać będziemy jądrem komety lub po prostu kometą. Obecnie znamy około 900 komet, z czego około 190 to komety periodycznie powracające w pobliże Słońca po upływie czasu krótszym niż 200 lat (tzw. komety krótkookresowe). Wiele odkryć nowych komet zawdzięcza się astronomom-amatorom. Najlepiej poznaną kometą jest kometa Halleya, pojawiająca się dosyć regularnie (z okresem od 74,4 do 79,2 lat) w ciągu ostatnich 2000 lat. Podczas ostatniego zbliżenia w 1986 roku została ona dokładniej zbadana dzięki kilku sondom kosmicznym. Komety, w czasie ich zbliżenia do Słońca, można zaliczyć, pod względem rozmiarów, do największych ciał Układu Słonecznego. Długość warkocza wielu komet przekraczała 10 mln km. Zbliżenie jest jednak rzadkim i krótkim epizodem w życiu komety. Pod względem masy komety nie różnią się od planetoid. Główną różnicą jest ich skład chemiczny. Komety powstawały znacznie dalej od Słońca, gdzie temperatura obłoku gazowo-pyłowego była niższa i dlatego w ich skład weszło więcej łatwo lotnych substancji. Są to głównie: zamarznięta woda (około 75%) i zestalone gazy (tlenek i dwutlenek węgla, metan, amoniak).

37 Przy zbliżeniu komety do Słońca następuje gwałtowna sublimacja tych substancji. Z jej powierzchni tryskają strumienie gazu unoszące także duże ilości pyłu. Z gazów i pyłu tworzy się głowa (koma) i warkocz komety. Część gazów zostaje zjonizowana przez promieniowanie słoneczne. Ciśnienie światła, wiatru słonecznego i pole magnetyczne powodują często rozdzielenie pyłu i plazmy, wskutek czego warkocz komety przybiera kształt wachlarza. Duża część materii warkocza i głowy jest dla komety bezpowrotnie stracona. W ciągu kilkuset zbliżeń do Słońca kometa może utracić większość lotnych substancji i praktycznie będzie nieodróżnialna od planetoid. Za źródło komet krótkookresowych uważa się tzw. pas Kuipera, rozciągający się za orbitą Neptuna w odległości 30–100 jednostek astronomicznych. Odkryto w tym obszarze kilkadziesiąt ciał o rozmiarach planetoid. Szacuje się jednak, że całkowita liczba i masa krążących tam ciał jest kilkaset razy większa niż w pasie planetoid. Niektóre z nich krążą po stabilnych orbitach w rezonansie 2:3 z Neptunem (podobnie jak Pluton). Inne ciała krążą po mało stabilnych orbitach i wskutek perturbacji (ze strony Neptuna lub innych wielkich planet) mogą zmienić orbitę na silnie eliptyczną i zbliżyć się do Słońca. Za źródło komet długookresowych uważa się hipotetyczny obłok, tzw. obłok Oorta, rozciągający się w odległości około 30 000 jednostek astronomicznych (1 roku świetlnego).

38 Meteoryty Meteorytem nazywamy ciało niebieskie, które spadło na Ziemię. To samo ciało w kosmosie nazywamy meteoroidem. Przy wejściu meteoroidu w atmosferę z prędkością kilkunastu km/s, na wysokości około 100 km, następuje silne rozgrzanie i częściowe lub całkowite odparowanie meteroidu. Zjawisko świetlne, które wówczas obserwujemy, nazywamy meteorem (także gwiazdą spadającą lub bolidem). Obserwując pogodne nocne niebo przez kilkadziesiąt minut bez wątpienia zaobserwujemy meteoroidy. Są one na ogół spowodowane przelotem meteoroidów o masie poniżej 1 grama. Meteoryty są cennym źródłem danych o innych ciałach niebieskich. Większość meteorytów to odłamki planetoid. Są też jednak meteoryty pochodzące z Księżyca i Marsa. Prawdopodobnie przy uderzeniu wielkiego meteoroidu o powierzchnię Księżyca lub Marsa pewna ilość skał została wyrzucona w przestrzeń i po dłuższym czasie dotarła do Ziemi. Pod względem składu chemicznego meteoryty dzielimy na cztery grupy. Chondryty stanowią 85,7% meteorytów. Dzielimy je na chondryty węgliste i chondryty zwyczajne. Obie grupy powstały w obłoku gazowo-pyłowym bez procesów magmowych. Chondryty węgliste zawierają więcej lotnych substancji niż chondryty zwyczajne, co świadczy o tym, że powstawały w chłodniejszych częściach obłoku. Achondryty stanowią 7,1% wszystkich meteorytów. Są to skały powstałe w wyniku działalności magmowej. Meteoryty żelazne (około 5,7%) składają się ze stopu żelaza z niklem i powstały prawdopodobnie ze stopionego wnętrza większej planetoidy.

39 Meteoryt kamienny Meteoryt żelazny
Meteoryty żelazno-kamienne (około 1,5%) zawierają skały i stop żelaza z niklem. Podane liczby dotyczą meteorytów, które upadły na Ziemię. Należy się spodziewać, że w przestrzeni kosmicznej jest o wiele większy procent meteoroidów zbudowanych z lotnych substancji, które ulegają odparowaniu w atmosferze. Wielki meteor tunguski, który w 1908 roku spłonął w atmosferze i spowodował rozlegle zniszczenia lasów, nie pozostawił żadnych odłamków. Wiele meteoroidów występuje w tzw. rojach (prawdopodobnie związanych z wypalonymi kometami). Niektóre roje meteoroidów regularnie nawiedzają Ziemię (rój Perseidów w sierpniu, Orionidy w październiku). Meteoryt kamienny Meteoryt żelazny

40 Pierścienie planet Wokół wszystkich wielkich planet krąży duża ilość drobnych ciał tworząc pierścienie. Najlepiej poznane są jasne pierścienie A i B Saturna odkryte już przez Galileusza. Są one zbudowane z ciał o rozmiarach poniżej 1 m (prawdopodobnie są to głównie bryłki lodu). Grubość pierścieni jest rzędu od 100 m do 1 km przy szerokości km (pierścień A) i km (B). Pierścienie te podzielone są na setki wąskich kręgów prawdopodobnie wskutek rezonansowego oddziaływania z satelitami Saturna. Pierścień F Saturna oraz pierścienie Urana są wąskie (kilka do kilkudziesięciu km). Ich mała szerokość spowodowana jest oddziaływaniem grawitacyjnym satelitów krążących z obu stron pierścienia (tzw. satelity pasterskie). Satelitami pasterskimi pierścienia F są Prometeusz i Pandora.

41 Jak postrzegano układ Słoneczny w starożytności?
Schemat budowy Układu Słonecznego według wyobrażeń starożytnych. Podróżny dotarł do sfery gwiazd stałych. Schemat budowy Układu Słonecznego według wyobrażeń starożytnych. Po koncentrycznych sferach wokół Ziemi krążą kolejno: Księżyc, Merkury, Wenus, Słońca, Mars, Jowisz i Saturn.

42 Przyszłość Wszechświata
Jaka przyszłość czeka Wszechświat? Przez wiele następnych miliardów lat jego wygląd nie ulegnie istotnej zmianie. W galaktykach będą rodziły się i umierały kolejne gwiazdy, coraz większa będzie jedynie obfitość pierwiastków ciężkich. Wzrośnie też ilość materii uwięzionej w zwartych obiektach (białych karłach, gwiazdach neutronowych i czarnych dziurach), które są końcowymi fazami ewolucji gwiazd o różnych masach. Co stanie się dalej, zależy od obecnych wartości średniej gęstości Wszechświata i tempa jego rozszerzania się. Ponieważ wielkości te nie są zbyt dobrze znane, rysują się dwa scenariusze. Jeżeli średnia gęstość jest większa od tzw. gęstości krytycznej, w pewnym momencie grawitacja zatrzyma ekspansję i Wszechświat zacznie się kurczyć. Galaktyki będą najpierw się zbliżać, a potem łączyć. Kolejne etapy przebiegną coraz szybciej. W pewnej chwili zaczną zderzać się ze sobą gwiazdy, a potem poszczególne atomy. Materia znowu stanie się całkowicie zjonizowana. Temperatura i gęstość będą rosły. Gdy zaczną zderzać się jądra atomowe, nastąpi ich rozbicie na protony i neutrony, a następnie swobodne kwarki. Wszechświat przejdzie przez wszystkie fazy Wielkiego Wybuchu, tyle że w odwróconej kolejności. Scenariusz ten nosi nazwę Wielkiego Skurczu. Jeżeli, co wydaje się bardziej prawdopodobne, średnia gęstość jest równa lub mniejsza od gęstości krytycznej, Wszechświat będzie rozszerzał się wiecznie. Za wiele miliardów lat w galaktykach przestaną powstawać nowe gwiazdy. Materia zostanie uwięziona w czarnych dziurach, gwiazdach neutronowych i (całkowicie już wystygłych) białych karłach. Być może będą się one łączyć w coraz większe czarne dziury. Jeżeli poza nimi zostanie jakakolwiek materia, będzie ona bardzo zimna i rzadka. Zmaleje również gęstość wypełniającego Wszechświat promieniowania, a jego temperatura będzie dążyć do zera absolutnego. Ten scenariusz nosi nazwę Wielkiego Chłodu.