Füüsika. Astronoomia. (0)

1. Horisont ja taevavõlv. Kui me teame 1 tähe kõrgust ja asimuuti , siis me oleme üheselt ära määranud tema asukoha taevasfääril. Sellised andmed pannakse kirja tähtede kohta tähe atlastesse. Tähtede omavaheline asend muutub suhteliselt vähe meie jaoks, sest nad asuvad meist väga kaugel. Meie Päikesesüsteemid asuvad tunduvalt ligemal ning nende omaliikumist on võimalik jälgida. Peale Päikese kõige lähem täht asub meist 4 valgusaasta kaugusel. Kõige lähem planeet tuleb meile 50 mlj km kauguselt - Marss.
2. Taevakehade näiv ja tegelik liikumine. Maa pealt vaadates tundub, et tähed teevad ööpäeva jooksul ringi ümber Maa. Selle tegelik põhjus on aga Maa pöörlemine ümber oma telje. Maa pealt nähtav pilt aasta jooksul mõnevõrra muutub, sest Maa teeb selle aja jooksul ringi ümber Päikese. Üheks põhjuseks on seejuures asjaolu, et maakera pöörlemistelg on vertikaalist 23,5 kr võrra kõrvale kallutatud.
3. Miks tekivad aastaajad , öö ja päeva vaheldumine ? Maa liigub pidevalt. Ta pöörleb ümber kujutletava telje. Maakera pöörlemine põhjustab öö ja päeva vaheldumist 24 tunni jooksul. Samal ajal tiirleb Maa ümber Päikese. Aastaaegade vaheldumine ongi põhjustatud Maa tiirlemisest ja sellest, et Maa pöörlemistelg on vertikaalist 23,5 kraadi võrra kõrvale kallutatud. Selline kalduolek põhjustab aastaaegade vaheldumise.
4. Kuidas tekivad Kuu faasid ? Kuu tiirleb ümber Maa mööda ümarat ellipsit, mille ühes fookuses asub Maa. Kuu kaugus Maast kõigub 356 000- 402 000ni. Nende tiirlemis-, ja pöörlemisperiood langevad kokku. Seetõttu näeme ainult Kuu ühte poolt. Veel on oluline teada, et Kuu orbiidi ja Maa orbiidi tasandite erinevus on 5 kr. Kuu tiirlemisperiood ümber Maa tähtede suhtes on 27,3 ööpäeva ( sideeriline periood). Päikese suhtes on see periood 29,5 ööpäeva (sünoodiline ööpäev). Kuu paistab meile tänu sellele, et ta peegeldab Päikesevalgust. Kuid tema valgustatud kuju tänu tiirlemisele muutub. Kuu mass on 81X väiksem Maa omast, atmosfäär puudub ja keskmine tihedus on 3,3 g/cm3.
5. Kuu- ja Päikesevarjutused. Päikesevarjutus tekib siis, kui Kuu satub Päikese ette. Kui Kuu ja Maa orbiidid oleksid ühes tasapinnas, siis oleks iga Kuu loomise ajal Päikesevarjutus. Päikesevarjutusi on 3 liiki:

• Täielik- Kuu katab kogu Päikese. Täielikku Päikesevrj. ühes maakohas on võimalik jälgida kord 200- 300 aasta jooksul.
  
• Kroonikujuline- see juhtub siis kui Kuu on Maast veidi kaugemal. 356 000- 402 000.
  
• Osaline.
  

Kuuvarjutus .
Tekib siis kui Maa satub Päikese ja Kuu vahele. 1. Täielik. 2. Osaline. Esineb sagedamini, eriti osalisi. Kuu on siis punakat värvi, sest punane valgus, kui kõige pikema lainepikkusega peendub Maa taha ja valgustab Kuud. Selline Maa kumer vari Kuu peal näitab, et maakera on ümmargune. (Kuul on väga mitmekülgne mõju Maale, nt. põhjustab tõusu ja mõõna. See tõusu ja mõõna laine on ümber Maa nagu rihmaratas ja põhjustab hästi väikest maakera pöörlemise aeglustumist, st. et ööpäev läheb natuke pikemaks.)
6. Astronoomilised uurimismeetodid. ( astronoomia - teadus, mis uurib taevase maailma ehitust ja selle seadusi)

• nurgamõõtmisriistad ( teodoliit , sekstant)
  
• teleskoobid 1. refraktor- koosneb läätsedest, kõige suurem on läbimõõduga 102 cm. 1609- Galilei- Jupiteri 4 kaaslast, Veenuse faasid, Kuu mäed. 2. reflektor - (maal 6m), 1675 - Newton.
  

Teleskoopide probleemiks on olnud teatud moonutused ehk aberatsioonid. Eestist pärit B. Schmidt valmistas sellise teleskoobi, kus moonutusi oli väga vähe. * Fotograafia * Spekromeetrid * Arvutid
7. Iseloomusta Päikesesüsteemi planeete.
MERKUUR. Tema pöörlemistelg on risti orbiidi tasapinnaga, aastaaegu seal ei esine. Tiirlemisperiood on 88 Maa ööpäeva. Läbimõõt 4880 km, mass 6/100 Maa massi. Kaugus Päikesest 58 mlj km. Temp. kõigub -180 - +430. Atmosfäär puudub. Tihedus 5,3 g/cm3. Ühes Merkuuri ööpäevas on 2 Merkuuri aastat. Merkuuri pind meenutab kivikõrbe, kus on palju meteoriidikraatreid.
VEENUS . Kaugus Päikesest 108 mlj. km. Tema aastas on 2 ööpäeva. Maast veidi väiksem. Tihedus 5,2 g/cm3. Temp. kõigub -33 - +480. Pind on tahke. Atmosfäär tihe. Peamiselt on seal süsihappegaas, lämmastik ja väävelhappe tilgad . Aastaajad ei. Kaaslasi pole.
MAA. Keskmine kaugus Päikesest 150 mlj km. Tihedus 5,5 g/cm3. Keskmine temp. +15 C. 1 kaaslane , Kuu. Kuu tekkimise kohta on mitu teooriat: 1. tekkis koos Maaga. 2. oli varem mingi taevakeha , mis haarati Maa gravitatsioonijõu poolt ja jäi tiirlema ümber Maa. 3. Maa põrkus suure taevakehaga ja selle tulemusena eraldus Maa küljest mingi suurem tükk, millest sai Kuu.
Aastaajad. Aasta jooksul teeb Maa ringi ümber Päikese ja sooritab 365,25 pööret ümber oma telje. Maal on magnetväli, mille põhjuseks arvatakse olevat vedel tuum Maa keskel. Seal on palju laetud osakesi ja maakera pöörlemisel tekivad ringvoolud, mis tekitavad magnetvälja. Maa magnetiline põhjapoolus ja lõunapoolus ei lange päris kokku põhja,- ja lõunapoolusega. Ei ole ühist seisukohta selle suhtes, miks umbes 500 mlj aasta järel Maa magnetiline põhja,- ja lõunapoolus omavahel kohad vahetavad.
MARSS. 2 kaaslast e kuud- Phobos-hirm ja Deimos-õudus. Kaugus Päikesest 228 mlj km. Keskmine temp. -50C. Tihedus 3,9 g/cm3. Läbimõõt 6787 km. Magnetväli puudub. Massi iseloomustab polaarmütsikesed, mille mõõtkem aasta jooksul muutuvad, sest Marsil esinevad aastaajad, samas puudub Marsil magnetväli.
JUPITER . Kaugus Päikesest 778 mlj km. Läbimõõt 142 800 km. Tihedus 1,3 g/cm3. Keskmine temp. -130C. Kaaslasi 20, neist kõige omapärasem on Jo (seal on vulkaaniline tegevus). Väga tugev magnetväli.
SATURN. Kaugust Päikesest 1427 mlj km. Diameeter 120 600 km. Tihedus 0,7 g/cm3. Kesk. temp. -185C. 18 kaaslast, võib tulla ka juurde. Tugev magnetväli, rõngaste olemasolu. Suurim kaaslane- Titaan . Saturn on viimane planeet, mida näeb palja silmaga.
URAAN. Kaugus Päikesest 2870 mlj km. Läbimõõt 51300 km. Tihedus 1,3 g/cm3. Kesk. temp. -210C. 18 kaaslast.
NEPTUUN . Kaugus Päikesest 4497 mlj. km. Läbimõõt 49 100 km. Tihedus 1,6 g/cm3. Kesk. temp. -220C. 8 kaaslast.
PLUUTO . Kaugus Päikesest 5900 mlj km. Läbimõõt 2300 km. Tihedus 2g/cm3. Temp. -230. 1 kaaslane.
(Kõikide nende planeetide jaoks tiirlemisel ümber Päikese kehtivad 3 Kepleri seadust: 1. kõik planeedid tiirlevad ümber Päikese mööda ellipsit, mille fookuses on Päike. 2. Planeetide raadiused kujundavad tiirlemisel ümber Päikese võrdsete aegade jooksul võrdsed pindalad . 3. Planeetide tiirlemisperioodide ruudu suhtuvad nagu nende pooltelgede kuubid. )
8. Maa atmosfääri koostis ja funktsioonid.
3 mlrd aastat tagasi koosned Maa atmosfäär peamiselt järgmistest gaasidest : ammoniaak NH3, Kloor Cl2, metaan CH4, vesinik H2. Väiksemal arvul oli seal ka hapnikku O2 ja Lämmastikku N2. Praegu on koostis järgmine: Lämmastik 78%, hapnik 21%, süsihappegaas CO2 0,03%. Vähemalt määral muid gaase. Need muutused on toimunud pikaajalise elutegevuse tulemusena Maa peal. Oluline on seejuures see, et Maa gravitatsioonijõud on piisav atmosfääri hoidmiseks enda ümber.
Atmosfääri funktsioonid:

• elu alalhoidmine Maa peal
  
• liiga külma ja sooja eest kaitse
  
• kaitse meteoriitide eest
  
• kaitse kiirguste eest (nt. osoonikiht kaitseb UV-kiirguse eest)
  

9. Asteroidid- ehk väikeplaneedid. Taevakehad , mis tiirlevad Marsi ja Jupiteri vahel. Võib olla tekkinud ühe seal eksisteerinud plahvatamisel- Phaeton. Suurim neist on Ceres (diam. 1000km) väiksemate läbimõõdud 200-300 m.
Komeedid ehk sabaga tähed. Taevakehad, mis tiirlevad ümber Päikese mööda väga piklikke orbiite . Mõned neist satuvad Päikese lähedusse ka juhuslikult- mitteperioodilised komeedid. Ülejäänud on perioodilised. Tuntuim on Halley komeet. Periood on 75. a., viimati 1986 a .Komeedid koosnevad tolmuosakestest, kividest, jääst ja külmunud gaasidest. Tal on pea, tuum ja saba. Kui ta satub Päikesele ligemale, siis osa komeedist aurustub, tekib saba, 200-300 mln km pikk. Palja silmaga on nähtud 10 komeeti, binokliga umbes 50.
Meteoorid. Väikesed taevakehad, mis satuvad Maa atmosfääri ja põlevad peamiselt 80 km kõrgusel ära. Kui neid on korraga palju, nimet. seda meteoorisajuks. Tav. on see sadu intensiivne augustis, sept.s.
Meteoriidid . Kui meteoor atmosfääris ära ei põle, siis seda osa, mis jõuab maapinnale nim. meteoriidiks. Neid on mitut liiki: kivi-, metall- ja segumeteoriidid. Saaremaal kraater 100m, meteoriit ise ligi 100 tonni. Maailma salapäraseim Tuufuusi meteoriit, mis väidetavalt 1908. a iseenesest plahvatas. Viljn. maal tuntuimad- Pilistvere ja Tänassilma.
10. Tähtede kauguste määramise meetodid.
Kuna tähtede kaugused on suured, siis õnnestus lähima tähe kauguse määramine alles 1890 a. sõltumatult 3 mehe poolt. Nende seas ka Struve Tartu konservatooriumist ja kasutatud meetodiks oli tähe aasta paralaksi meetod. Tähe aasta paralaks on nurk, mille alt paistab maa orbiidi diameeter.
Esimene täht, mille kaugust nii mõõdeti oli Proxima Centaur α=0,76´´(kaaresekundit). 4,3 valgusaastat. Astronoomias kasut. ühte teist pikkusühikut ja see on 1 pC, parsek =3,26 va.
Selline meetod sobib aga nende tähtede kauguste määramiseks, mis asuvad ligemal kui 300 va. Kaugemate tähtede jaoks kasut. spektraalseid meetodeid- mida kaugemal täht meist asub, seda kiiremini nad liiguvad. Spektris kajastub see aga spektrijoonte nihkumisega punase osa suunas ja selle nihke suuruse järgi saame kiiruse.
Kõige kaugemad tähed asuvad meist u. 13 mljrd va. kaugusel.
11. Tähe heledus. Näiv heledus. Tähe heledust me hindame kõigepealt silma järgi, aga kuna me ei tea tema kaugust, siis ei tea me tema tegelikku valgustusvõimsust. Tähe vv. on ajaühikus välja kiiratud energia hulk. Tähe tegelikku vv. saame siis välja arvutada, kui teame ta kaugust. Mõnikord kasut. tähtede suhtelist heledust, see näitab mitu korda on tähe valgusvõimsus suurem Päikese vv.st. Kõige levinum aga on absoluutse tähe suuruse kasutamine- see on tähe näiv heledus, kui see täht asuks meist 10 pC kaugusel. Tähtede heledused võivad erineda üksteisest väga palju. On neid, mille heledus on 500 tuhat korda meie Päikese omast suuremad, ja on neid, mille oma on samapalju väiksem.
12. Tähtede spektriklassid. Pärast seda, kui tähti hakati pildistama, hakati tähti liigitama spektriklassiide järgi. Need spekt. klassid on seotud tähtede ja temperatuuriga. Alustame kuumematest tähtedest: O klass- ülikuumad tähed, tähe pinnatemp. üle 30 000K. Kõige rohkem- heeliumijooned, kuid üldiselt on spektri jooned nõrgad. B klass- kuumad tähed, temp. üle 20000 K, spektris on tugevad heeliumijooned. A klass- temp. üle 10 000 K, spektris on eriti tugevad vesinikujooned. F klass- temp. üle 8000 K, spektris on metallide jooned. B klass- temp. ligi 6000 K, spektris on samuti metallide jooned, meie Päike kuulub sellisesse spektriklassi. K klass- temp. ligi 4000 K, näha on ribaspektrid. M – temp. ligi 3000 K. N – 2000 K, on näha pidevspektrit. S – 1000 K, on näha pidevspektrit.
13. Suur Pauk . Umbes 13, 7 mljrd aastat tagasi hakkas universum plahvatuslikult paisuma . Sellega koos tekkisid singulaarsusest korraga, ruum, aeg ja mateeria . Keegi ei tea, kuidas nägi universum välja alghetkel või natuke hiljem. Tihedus oli alghetkel 10 94 g/cm3. temperatuur 1032K. Tänapäeva füüsikaseadused algfaasis ei kehtinud . Universumi arengut peale Suurt Pauku on tavaks jagada järgmistesse etappidesse:

• Plancki aeg
  
• inflatsiooniline universum
  
• Kvarkide periood
  
• Tropofaas
  
• 4 vastasmõju tekkimine: gravitatsioon, elektromagnetiline vastasmõju, tugev vastasmõju, nõrk vastasmõju.
  
• Hadronite perioodi algus ( prootonid , neutronid)
  
• Leptonite perioodi algus
  
• Tuumasünteesi algus
  
• Kiirgusajastu lõpp ja aineajastu algus
  
• Taustkiirguse vabanemine
  
• Suuremate struktuuride tekkimise aeg
  
• Galaktikate ja tähtede tekkimine
  
• Päikesesüsteemi teke. Mis kinnitab Suure Paugu teooriat?
  

• Universum paisub ja jahtub
  
• Reliktkiirguse olemasolu
  
• Tähtede vanuse piir on 13 X 109 a.
  
• Kui üldrelaktiivsusteooriat kasutada, siis võime saada umbes samalaadse universumi evolutsiooni nagu eelnevalt kirja panime.
  

Fred Hayle. 397 000aastat peale Suurt Pauku koosnes universum barüonidest???, varjatud ainest, varjatud energiast.