Fizika | Csillagászat, űrkutatás » Naprendszerünk és a világegyetem szerkezete és keletkezése

Naprendszerünk és a világegyetem szerkezete és keletkezése  A Naprendszer szerkezete A csillagok csillagrendszerekbe, azaz galaxisokba tömörülnek. A Nap is ilyenben foglal helyet=Galaktika vagy Tejútrendszer. Napunk a Tejútrendszer centrumától mintegy 26 ezer fényévnyire az egyik spirálkarban helyezkedik el. A Naprendszer centrum körüli keringési sebessége 220km/s, keringési ideje 230 millió év. Körülötte kering kilenc nagybolygó és holdjaik  Föld-típusúak: Merkúr, Vénusz, Föld, Mars  Jupiter-típusúak: Jupiter, Szaturnusz, Uránusz, Neptunusz Kisbolygók, nagyrészt a Mars és Jupiter nagybolygók közötti övezetben; Plútó Üstökösök, meteoritok, bolygóközi gáz és por Becsült sugara: kb. 2 fényév (ahol a Nap gravitációs vonzása erősebb más csillagokénál)  Keletkezésének elmélete o 4,5 milliárd évvel ezelőtt csillagközi anyagból (túlnyomórészt hidrogén) o Gravitációs összehúzódás Nap;

hidrogénmagok fúziója o Kozmikus köd külső része koronggá laposodott, a központi résztől eltávolodott; gravitáció hatására csomósodások bolygók.  Mutasson rá a keletkezési elméletet alátámasztó csillagászati megfigyelésekre, űrkutatási eredményekre! o A Naprendszer tömegének nagy része (99,87 %) a Napban összpontosul o A Naprendszer perdületének 98 %-át a bolygók hordozzák keringésükkel és tengely körüli forgásukkal o A Nap bolygói közel azonos síkban és azonos irányban keringenek o A bolygókban előforduló hidrogén-deutérium arány közel azonos a kozmikus anyagban talált aránnyal; a Napban jóval kevesebb a deutérium, mert könnyen elbomlik a bolygók nem a Napból szakadtak ki, hanem azzal együtt keletkeztek o A Naphoz közelebb sűrű kőzetbolygók, távolabb sok gázt tartalmazó óriásbolygók és kis méretű jeges égitestek találhatók.  Értelmezze a mellékelt ábrák alapján a következő égi

jelenségek egyikét: hold- és napfogyatkozás, az árapály jelensége! A Holdnak nincs saját fénye, ezért csak a nap felé néző oldala világos. Keringése során ebből hol többet, hol kevesebbet fordít felénk, aszerint, hogy pályája melyik részén jár. (Helytelen tehát az a nézet, amelyet még ma is gyakran hallani, hogy tudniillik a Hold fázisai úgy jönnek létre, hogy a Föld árnyéka hol nagyobb, hol kisebb mértékben esik a Holdra.) Amikor együttállásban van a Nappal, akkor sötét oldalát mutatja felénk, és nem látjuk, ez az újhold. Azután, ahogy továbbhalad egyre több látszik világosabb oldalából. Egy héttel az újhold után már félholdat mutat, ez az első negyed. További egy hét múlva szembenállásba kerül a Nappal, ez a holdtölte vagy telihold. Megint egy hét múlva, utolsó negyedkor ismét félholdat látunk És minden kezdődik előlről. holdudvar A Hold körül látható légköri fényjelenség, amit a felhők

vízcseppjeinek vagy jégkristályainak fénytörése idéz elő. árapály Egy égitestben valamely másik égitest tömegvonzása által keltett (mechanikai) feszültségek miatt fellépő alakváltozás. Köznapi értelemben a földi tengerek és óceánok vízszintjének szabályszerű emelkedése (dagály) és süllyedése (apály), amely mintegy 12,5 óránként ismétlődik. A földi árapályt a Hold és kisebb mértékben a Nap okozza.  Ismertesse a világegyetem szerkezetét! Adja meg benne a Naprendszerünk helyét! o A csillagok eloszlása a világűrben nem egyenletes o A csillagok csillagrendszerekben, más néven galaxisokba tömörülnek o Azt a galaxist, amelyben mi vagyunk Galaktikának vagy Tejútrendszernek nevezzük Felülnézetben látszik, hogy a korongban spirálkarok vannak, ahol sűrűbben találhatók fényes csillagok, mint a karok között A tejútrendszer alakja: oldalnézetből közepén kipúposított diszkosz o A korong csillagi a maghoz

közelebb gyorsabban, távolabb lassabban keringenek. o A Tejútrendszerhez közel eső csillagcsoportosulások a Magellán-felhők, amelyek holdként keringenek e Tejútrendszer körül. o A galaxisok sok milliárd csillagból tevődnek össze o felülnézetből látszanak a korongban a spirálkarok Napunk a Tejútrendszer centrumától mintegy 26 ezer fényévnyire az egyik spirálkarban helyezkedik el. A Naprendszer centrum körüli keringési sebessége 220km/s, keringési ideje 230 millió év. o Legközelebbi nagy galaxis az Androméda–köd, amely szabad szemmel is látható ködszerű foltként az Androméda–csillagképben Androméda o A galaxisok a csillagokhoz hasonlóan 10 -12 milliárd évvel ezelőtt keletkeztek, kozmikus gáz- és porfelhők sűrűsödéséből o A galaxisok alakjuk szerint lehetnek: elliptikusak, spirálisak, szabálytalanok o A galaxisok halmazokat is alkothatnak o A kvazárok a világegyetem korai szakaszában keletkezett galaxisok

erős sugárzást kibocsátó magjai  Mit nevezünk ősrobbanásnak? Adja meg az erre vonatkozó elmélet kísérletileg megfigyelt bizonyítékait! A szemléltető ábra alapján ismertesse a folyamat egyes állomásait! o A galaxisok egymástól való távolodása alapján feltételezhetjük, hogy valamikor a múltban kellett lennie egy ősrobbanásnak, amely a ma is megfigyelhető tágulást okozza. Ezt az elméletet ősrobbanás –elméletnek vagy Big Bang - elméletnek nevezzük. o Kísérletileg megfigyelt bizonyítékok: Vöröseltolódás a távolodáskor hullámhossz-növekedés, Doppler-effektus lép fel o Hubble-törvény Hubble vette észre, hogy minél távolabb van tőlünk egy galaxis annál nagyobb a vöröseltolódása, azaz annál nagyobb sebességgel látszik távolodni. A Hubble-törvény szerint a galaxisok távolodási sebessége (v) arányos a távolságukkal (r), v=Hr ahol H a Hubble állandó o Háttérsugárzás (Penzias és Wilson fedezte fel)

korai forró univerzum maradék hőmérsékleti sugárzása Azonos intenzitású minden irányból jövő mikrohullámú zajt figyeltek meg a kutatók rádióteleszkópjukkal.=háttérsugárzás o Összes hélium nem jöhetett létre a csillagokból, hanem az ősrobbanást követő percekben, hidrogénatomok fúziója során keletkezett. Ez is a forró univerzum modell mellett szólt. Eszerint a forró univerzum a tágulás következtében lehűlt Ezáltal a kezdetben mindent kitöltő igen rövid hullámhosszú hőmérsékleti sugárzás egy alig érzékelhető, gyenge mikrohullámú sugárzássá alakult át. Kezdeti hőmérséklet 1032K világegyetem anyaga milliméternél kisebb gömbben volt a számítások szerint. Gyors tágulás, hőmérséklet csökkent. Kb. 3 perc elteltével szubelemi részecskékből, kvarcokból már protonok, neutronok, majd azokból könnyebb atommagok keletkeztek. Hőmérséklet 1 milliárd fokra csökkent. További tágulás lassult 300 ezer év, 6000K

hőm. Az atommagok befogták az elektronokatsemleges atomok, főleg hidrogénatom. 1 milliárd év elteltével 18K lehűlés, kozmikus felhők sűrűsödéséből csillaghalmazok, csillagok kialakulása. A csillagokban magfúziós energiatermelés megteremtette feltételeket az élet kialakulására. a