AstronoomiaMM. (0)

• Päike – on süsteemi tsentriks – hõõguvkuum gaasikera läbimõõduga 1,4 miljonit kilomeetrit ja massiga 2*1030 kg. Päikese mass on üle tuhande korra suurem suurima planeedi Jupiteri omast ning 330 000 korda suurem Maa massist ( diameeter 109 korda suurem kui Maal). Keskmine tihedus: 1,4*103 kg/m3. Päikese gravitatsiooniväli on see, mis planeete koos hoiab, ja Päikese kiiratud energia on ka enamiku looduses toimuvate protsesside käigushoidja. Päike asub Maast 150 miljoni ehk ühe astronoomilise ühiku kaugusel. Päike asub Galaktika keskmest 25000 valgusaasta kaugusel ja, liikudes ringorbiidil kiirusega 230km/s, teeb ühe täistiiru umbes 200 miljoni aastaga.
  

Päikese spektris on pidevspektri taustal palju neeldumisjooni ( Fraunhoferi jooned). Nende järgi on kindlaks tehtud, et Päikese atmosfäär koosneb põhiliselt vesinikust (70%) ja heeliumist (28%). Üldse on avastatud Päikesel üle 70 keemilise elemendi olemasolu. Päikese pinna temperatuur on 5800 K. Sellisel temperatuuril on paljude elementide aatomid ioniseeritud olekus. Sügavamal tõuseb temperatuur 15 miljoni Kelvinini ja sellepärast on Päikesel aine plasmana.
Päike ei kiirga mitte ainult valgust ja soojust, vaid ka ultravioletset, röntgeni-, raadio- ja korpuskulaarkiirgust. Päikene kiirgab energiat koguvõimsusega 3,9*1026 W. Maale langeb üks kahe miljardik kogu Päikese kiirgusest.
Päikese energia allikaks on termotuumareaktsioonid , kus vesinikust tekib heelium . Reaktsioonid toimuvad tuumas, kust kandub energia väljapoole kvantide järjestikuse neeldumiste ja kiirgamiste tulemusel. Nähtava pinna all asub konvektsioonivöönd, kus toimub energia ülekanne aine segunemise teel. Termotuumareaktsioonidel tekib peale kiirguste veel palju neutriinosid, mis on ülisuure läbitungimisvõimega.
Päikese atmosfääri alumist nähtavat kihti (200-300 km) nimetatakse fotosfääriks. Selle pind on granulaarne. Seda põhjustab gaaside liikumine fotosfääri all. Graanuli läbimõõt on u. 10 000 km. Fotosfääris esineb suuremaid tumedamaid alasid – päikeselaike. Laikude ümber on heledamad piirkonnad – faklid. Need tekivad enne laike ja kaovad pärast. Päikese atmosfääri kaugemad kihid on Maalt nähtavad ainult varjutuste ajal. Kihti mille paksus on 10 000-14 000 km ja mida iseloomustab temperatuuri tõus ja aatomite ioniseerimine, nimetatakse kromosfääriks. Viimane on nähtav täieliku varjutuse ajal helenduva roosa randina. Päikese kroon on hõreda ja kuuma (106) gaasi pilv, mis ulatub Päikese läbimõõdu kaugusele. Kroonist eraldub pidevalt hõreda ja kuuma plasma vool – päikesetuul. Kroonis esinevad tihedamad muutuvad gaasipilved – protuberantsid .
Päikesel toimuvate muutlike nähtuste kompleksi (laigud, faklid, protuberantsid, kromosfääri plahvatused jne.), nimetatakse Päikese aktiivsuseks.
Päikese mõju Maale ja seega ka kogu inimkonnale on tohutu. Kromosfääri loidetes kiirendatud laetud osakesed mõjutavad Maa magnetvälja, tekitades nn. magnettorme. Mis on märgatavamad päeval ja aktiivsuse aastail. Laetud osakeste tungimisega atmosfääri alakihtidesse kaasnevad virmalised , mille rohelised ja punased kiired pärinevad hapniku spektrist. Ionisatsiooniprotsessid mõjutavad raadiolainete levimist. Päikese aktiivsusega kaasnevad ka ilmastikumuutused, samuti biosfääri muutused.

• Päikesesüsteem – koosneb Päikesest ning sellega gravitatsiooniliselt seotud astronoomilistest objektidest , mis tekkisid molekulaarpilve (tuntud ka kui Päikese udukogu) kokkutõmbumisel 4,568 miljardit aastat tagasi. Suurem osa Päikese ümber tiirlevate objektide massist on jagunenud kaheksa planeedi vahel. Need planeedid tiirlevad ümber Päikese peaaegu ringikujulisel enam-vähem samatasandilisel orbiidil. Neli väiksemat siseplaneeti Merkuur, Veenus , Maa ja Marss, mida nimetatakse ka Maataolisteks planeetideks , koosnevad kivimitest ja metallidest. Nende mõõtmed, massid ja tihedused on võrreldavad. Samuti iseloomustab neid väike kaaslaste arv ja aeglane pöörlemine. Neli välimist gaasilist hiidplaneeti on võrreldes Maataoliste planeetidega oluliselt massiivsemad. Neile on iseloomulik suur mass, suured mõõtmed, aga väike tihedus, pöörlevad kiiresti ja neil on suur lapikus. Kaks suurimat planeeti, Jupiter ja Saturn , koosnevad peamiselt vesinikust ja heeliumist. Kahel kaugeimal, Uraanil ja Neptuunil, arvatakse olevat tahke siseosa, mis koosneb põhiliselt kivimite ja erinevat tüüpi jääde (nt. vesi, ammoniaak ja metaan ) segust . Seetõttu nimetatakse neid vahel eraldi mõistega "jäähiiglased".
  

• Planeedid & nende kaaslased – Merkuuri atmosfäär on Päikese läheduse tõttu äärmiselt hõre. Päikesesüsteemis Päikesele lähim (kaugus=0,4 AU Päikesest) ja ka väikseim planeet (0,055 Maa massi). Reljeef on sarnane Kuu mandrialade reljeefile. Temperatuur muutub ööpäeva jooksul 500 K võrra (-1700C öösel kuni +350oC päeval).
  

Maa on suurimate mõõtude ja suurima tihedusega planeet Päikesesüsteemi siseosades. Maa on ainus planeet, kus teada olevalt toimuvad praegu geoloogilised protsessid ja ainus koht universumis, kus teadaolevalt eksisteerib elu. Selle vedel hüdrosfäär on unikaalne Maa-tüüpi planeetide hulgas ja Maa on ainus planeet, kus on täheldatud laamade liikumisi . Planeedi pooluste piirkonnas asuvad jääst koosnevad polaarmütsid. Maa atmosfäär on väga erinev teiste sarnast tüüpi planeetide omast, koosnedes põhiliselt 78% lämmastikust ja 21% hapnikust. Maal on üks looduslik kaaslane , Kuu, mis on suurim kaaslane Maa-tüüpi planeetide hulgas.
Marsi ja Veenuse atmosfäär koosneb põhiliselt süsihappegaasist.Veenus asub Päikesest 0,7 astronoomilise ühiku kaugusel ja on massi poolest Maale kõige sarnasem (0,815 Maa massi). Marss on väiksem kui Veenus ja Maa (0,107 Maa massi) ja asub Päikesest minimaalselt 1,56 astronoomilise ühiku kaugusel. Rõhk on Veenusel 100 korda suurem ja Marsil 150 korda väikse kui Maal. Peale kraatrite on Marsil ja Veenusel avastatud lõhesid. Marsi polaarmütsikesed koosnevad jääst ja tahkest süsihappegaasist. Marss on ainuke päikesesüsteemi planeet, millel võiks esineda primitiivseid eluvorme . Marsil on 2 looduslikku kaaslast , Deimos ja Phobos, need on arvatavasti gravitatsiooniliselt kinni püütud asteroidid
Jupiteri tihedus on 1,3 g/m3. On kõige massiivsem planeet (318 Maa massi). Päikesest asub ta 5,2 astronoomilise ühiku kaugusel. Tema ekvaatorilähedased kihid pöörlevad kiiremini kui poolsuselähedased kihid. Tema magnetväli on tugevam kui Maal. Esineb kiirgusvöönd. Selle ja ionosfääri laetud osakeste liikumine tekitab raadiokiirgust. Jupiteri kaaslane Ganymedes on läbimõõdult Kuust 1,5 korda suurem. Jupiteril on 2006. aasta sügiseks teada 63 kuud. Neli suuremat – Io, Europa, Ganymedese ja Callisto .
Saturnile on iseloomul rõngaste olemasolu (paksus mõni kilomeeter , laius võrdne Maa läbimõõduga). Rõngas moodustab orbiidiga nurga 27o ja seetõttu muutub vaatenurk 30-aastase tiirlemisperioodi jooksul tunduvalt. Saturni rõngas ei ole pidev. Sisemised kihid pöörlevad kiiremini, mis on kooskõlas ka Kepleri III seadusega. Saturni suurimal kaaslasel Titanusel on atmosfäär, mis koosneb lämmastikust ja metaanist. Ta asub Päikesest 9,5 astronoomilise ühiku kaugusel, 95 Maa massi, mis teeb Saturnist kõige väikseima tihedusega planeedi Päikesesüsteemis. Rõngad koosnevad väga väikestest jää- ja kivimiosakestest. Saturnil on üle 60 kaaslase, millest kahel - Titaan ja Enceladusel- on avastatud ka seismilist aktiivsust. Titaan on Päikesesüsteemis suuruselt teine kuu, ta on suurem kui planeet Merkuur ja ainuke kuu Päikesesüsteemis, millel on tihe atmosfäär.
Uraani pöörlemistelg moodustab orbiidiga väikese nurga, ta nagu veereks ümber Päikese. Ta on hiidplaneetidest kergeim (14 Maa massi) ning asub 19,6 astronoomilise ühiku kaugusel Päikesest. Uraanil on 27 teadaolevat kaaslast. Aastaajad vahelduvad Uraanil järsult. 1979 avastati Jupiteri väike rõngas ning 1977 – 1986 Uraani 11 rõngast ja 1989 Neptuuni 3 rõngast. Neptuun asub 30. astronoomilise ühiku kaugusel Päikesest, on ruumalalt Uraanist väiksem, aga massilt suurem (17 Maa massi) ehk palju tihedam. Neptuunil on teada 13 kaaslast.

• Asteroidid - Asteroid ehk väikeplaneet ehk planetoid on väike planeedisarnane taevakeha , mis tiirleb Kepleri seadustele vastavatel orbiitidel ümber Päikese. Tiirlevad enamuses Marsi ja Jupiteri orbiitide vahel, kusjuures nende orbiidid on tihti väljavenitatud. Nende läbimõõt ulatub mõnest kilomeetrist kümnete kilomeetriteni.
  
• Komeedid – udused tahke tuuma ja pika gaasilise sabaga taevakehad . Tuum koosneb tolmust ja gaasilistest ainetest (CO2, NH3, CH4). Saba moodustub Päikese läheduses aurustumise tõttu ja on seal ka suurimate mõõtmetega. Saba helendamist põhjustab valguse peegeldumine ja hajumine . Komeetide mass on alla miljondiku Maa massist. Nende orbiidid on tugevasti välja venitatud ja nad asuvad planeetide orbiitidega erinevate nurkade all. Üldiselt eemalduvad komeedid Päikesest sadade tuhandete AU kaugusele. Nende sabad on Päikesetuule tõttu suunatud alati Päikesest eemale. See sisaldab süsinikuoksiidi ja on väga hõre.
  
• Meteoorkehad - Meteoorkeha ehk meteoroid on planeedivahelises ruumis liikuv tahke keha, mis Maa atmosfääri sattudes põhjustab meteoori ning võib meteoriidina maapinnale langeda. Meteoorkehadeks peetakse kehi, mille läbimõõt on 10–5 kuni 104 m; väiksemad osakesed moodustavad kosmilise tolmu. Umbes 85% meteoorkehi liigub planeetide tiirlemise suunas.
  
• Maa liikumine – saab jagada kolmeks põhiliseks komponendiks:
  

1. tiirlemine ümber Päikese peaaegu ringikujulisel orbiidil perioodiga 31558150 s ehk 1,0000388 aastat;
2. pöörlemine ümber tiirlemistasandiga 66°33' nurga all oleva telje perioodiga 86164 sekundit ehk 0,99727 ööpäeva;
telje pretsessioon orbiidi tasandi normaali ümber perioodiga 25725 aastat.

• Päikesevarjutus - leiab aset siis, kui Kuu on Maa ja Päikese vahel, varjates päikesevalguse. vaadatuna on Kuu Päikese ees ning kogu Päikese valgus või osa sellest on Kuu poolt varjutatud. Päikesest oleks nagu tükk ära hammustatud (osaline päikesevarjutus) või on Päike kadunud (täielik päikesevarjutus). Päikest varjav Kuu paistab olevat taevaga sama värvi. Maalt vaadates võib Kuu ka Päikesest väiksemana paista, mistõttu ta ei suuda kogu Päikest ära varjata (rõngakujuline päikesevarjutus). Täielik päikesevarjutus ei kesta üle seitsme minuti. Täielikule päikesevarjutusele eelnev ja järgnev osalise varjutuse faas kestab märksa kauem.
  
• Kuuvarjutus - on selline varjutus, kui Kuu satub Päikese tekitatud varju. Kuuvarjutus toimub siis, kui Maa on Päikese ja Kuu vahel ning Maa vari langeb Kuule .
  
• Valgusaasta - on vahemaa , mille valgus läbib vaakumis ühe aasta jooksul. 1 valgusaasta = 9,4605 × 1012 km = 9 460 500 000 000 km = 0,307 parsekit = 63 240 astronoomilist ühikut. Valgusaasta ligikaudseks väärtuseks võetakse sageli 0,3 parsekit, mis ligikaudu võrdub 9,2 × 1012 kilomeetriga.
  
• Galaktikad - on gravitatsiooniliselt seotud tähesüsteem, mis koosneb tähtedest ja nende jäänustest, tähtedevahelisest tolmust ja tumedast ainest. Galaktikaid võib leida igas suuruses, alates kääbusgalaktikatest, mis sisaldavad umbes kümme miljonit tähte kuni hiidgalaktikateni, mis sisaldavad sadu triljoneid tähti. Kõik kehad galaktikas tiirlevad ümber galaktika keskme. Galaktikad võivad ka koosneda mitmetest tähesüsteemidest, tähekogumitest. Päike on üks Linnutee tähtedest, samuti on Linnutee osa ka kõik, mis tiirleb ümber selle, kaasa arvatud planeet. Linnutee on läätsekujuline, pealtvaadates spiraalsete harudega. Tema läbimõõt on 30 000 pc ja paksus 2500 pc. Mass ca 2*1011 Päikese massi. Päikesesarnaseid tähti on Galaktikas ca 150 miljardit.Galaktika keskel (läätsekujuline ketas ) asuvad suhteliselt nooremad tähed, ketast ümbritsevas piirkonnas asuvad vanemad tähed. Tähed koonduvad täheparvedesse. Hajusparved on Galaktika tsentri poole koondunud, kerasparved koosnevad vanematest tähtedest (punased ja kollased hiiud ja ülihiiud) ja jäävad galaktika tsentrist kaugemale.
  

Ajalooliselt on galaktikaid liigitatud nende kuju järgi. Tüüpilisim on elliptiline galaktika, mis oma kujult on elliptiline. Spiraalgalaktikad on oma kujult kettad, millel on spiraalharud. Galaktikad millel on korrapäratu kuju, liigitatakse korrapäratuteks galaktikateks ja tavaliselt on nad sellised tänu naabergalaktikate gravitatsioonile. Sellised galaktikate omavahelised kokkupuuted võivad lõppeda galaktikate ühinemisega.

• Tähed ja nende evolutsioon - Enamus tähti (näit. Päike) tekib külmas tolmu-gaasipilves. Gravitatsioonijõu ja välise kuuma gaasi rõhu mõjul tiheneb gaasipilv galaktilises magnetväljas kiududeks. Gravitatsiooni mõjul kokkutõmbuv pilv kuumeneb seestpoolt ja täht hakkab kiirgama infrapunases spektriosas. Termotuumareaktsioonid algavad siis, kui tähe temperatuur on tõusnud 10 miljoni kelvinini. Siis lakkab kokkutõmbumine, sest siserõhk tasakaalustab gravitatsioonijõu. Kokkutõmbumise faasile järgneb stabiilne olek. Päikesesarnased tähed viibivad selles olekus 10 miljardit aastat. Kui tähe kogu vesinik on muundunud heeliumiks, hakkab heeliumist koosneb tuum kokku tõmbuma ja tuuma temperatuur kasvama. Jahtunud välikiht ei suuda kiirgust läbi lasta ja paisub seetõttu. Suurenevad tähe heledus ja mõõtmed. Täht muutub punaseks hiiuks või ülihiiuks. Selle staadiumi lõpus põleb heelium süsinikuks. Lõpuks jääb järele ainult tuum. Punane hiidtäht muutub väikeseks ja kuumaks valgeks kääbuseks. Need jahtuvad väikese pinna tõttu aeglaselt. Evolutsiooni lõppfaasis võivad need plahvatada supernoovana, mille tuuma kokkulangemisel moodustub neutrontäht. Massilt suuremad tähed võivad samuti kokku tõmbuda ja muutub lõpuks „mustaks auguks”.
  
• Universumi evolutsioon - Millises olekus oli mateeria ja mis oli enne universumi paisumise algust, pole teada. Võib oletada, et tema mõõtmed olid ainult 10-33 cm. 15-20 miljardit aastat tagasi hakkas see ülitihe moodustis paisuma . Paisumise algust nimetatakse Suure Pauguks.
  
• Suur Pauk – On veenvalt kindlaks tehtus, et Universum tervikuna paisub. See paisumine toimub alates kõige varajasematest staadiumidest, millal aine temperatuur oli väga kõrge.
  

Suure Paugu kosmoloogia kohaselt on Universumi paisumine kestnud lõpliku aja, kusjuures alguses olid tihedus ja rõhk ülisuured. Paisumisel ei ole paisumiskesest ega eelistatud suunda, sest paisub kogu Universumit kirjeldav kõverruum. Algplahvatus toimus korraga kõikjal, täites kogu ruumi.
Peaaegu kohe pärast tekkimist läbis Universum lühikese inflatsioonifaasi. Kuna siis oli vaakumi energia väga suur, paisus Universum ülilühikese aja jooksul 1030 korda. Paisumise seadus on ebatavaline: alates teatud minimaalsest raadiusest toimub paisumine eksponentsiaalselt nagu hindade tõus jääva aastainflatsiooni korral (sellest nimetus inflatsiooniline).

• Gravitatsioon - Gravitatsiooniline vastastikmõju on universaalne. On kindlaks tehtud, et gravitatsioonile alluvad kõik kehad. Sealhulgas isegi need, mida tavalises mõttes kehadeks pidada ei saa (valgus ja raadiolained). Gravitatsioon on seotud kehade massiga. Osutub, et ka valgusel on mass ja ta allub gravitatsioonilisele mõjule.
  Võrreldes teiste mõjuliikidega on gravitatsiooniline vastastikmõju märgatav ka väga suurte vahemaade tagant. Vaatlused näitavad, et taevakehad tõmbuvad paljude valgusaastate kauguselt. Teistest liikidest eristab gravitatsioonilist vastastikmõju see, et kordagi pole avastatud tema korral tõukumist. (F= G*(m1*m2/r2)
  
• Kepleri seadus – kirjeldavad planeetide liikumist ümber Päikese. Kolm Kepleri seadust on:
  

1. Iga planeedi orbiit on ellips , mille ühes fookuses on Päike.
2. Planeedi raadiusvektor katab võrdsete ajavahemike jooksul võrdsed pindalad .
Planeetide tiirlemisperioodide ruudud suhtuvad nagu nende orbiitide pikemate pooltelgede kuubid. (T12/T22=a13/a12).

• Tähesuurus - ehk näiv tähesuurus ehk magnituud ehk suurusjärk on taevakeha näivat heledust väljendav arv.
  
• Doppleri efekt – määratakse taevakehade vaatekiiresihilist (radiaal-) kiirust. Kui valgusallikas ja vaatleja lähenevad teineteisele, siis valguse lainepikkus lüheneb, valgusallika ja vaatleja vastatikusel eemaldumisel lainepikkus aga suureneb. (lamda=lamda0(1+v/c), kus v-radiaalkiirus, taevakehade lähenemisel loetakse negatiivseks, c-valguse kiirus, lamda0-liikumatu valgusallika lainepikkus, lamda-liikuva valgusallika lainepikkus). Teiste sõnadega, vaatleja ja valgusallika eemaldumisel esineb spektrijoonte punanihe , lähenemisel aga sininihe.
  
• Astronoomiline ühik – (eestikeelne lühend aü; ingliskeelne lühend AU) on astronoomias kasutatav pikkusühik, mis võrdub Maa keskmise kaugusega Päikesest.
  

astronoomiline ühik on täpselt 149 597 870 700 meetrit,
1 aü = 1.495978707 x 1011m.

• Parsek - (tähis pc) on pikkusühik: kaugus, kust vaadates 1 AU katab 1 nurgasekundi ehk sellise ringjoone, millel üks astronoomiline ühik moodustab ühesekundilise kaare, raadius.

1 pc = 3,08572 · 1016 m =3,26168 valgusaastat = 2,062648 · 105a.ü.

• Tumeaine - ehk varjatud aine on aineliik füüsikas, mida ei ole näha, kuid mida on tunda tema raskusjõu tõttu. See tähendab, et ta osaleb gravitatsioonilises vastasmõjus tavaainega, kuid ta ei kiirga valgust ega muud elektromagnetkiirgust ning on seetõttu nähtamatu optilistele, infrapuna - ja raadioteleskoopidele.Astronoomiliste vaatluste põhjal oletatakse, et tumeaine moodustab umbes 83% Universumis leiduvast ainest.
• Tumenergia – on kosmoloogias ja astronoomias hüpoteetiline energiavorm, mis moodustab suurema osa koostisest.Tumeenergia interakteerub ainult gravitatsiooniliselt, see on Universumis ühtlaselt jaotunud ja põhjustab selle kiirenevat paisumist .Selle olemasolule viitab tõik, et Universumi geomeetria on tasane (k=0), kuid vaadeldava aine energiatihedus pole selleks piisav.