Linnutee galaktika planeedid (0)

Tallinna Lilleküla Gümnaasium
Linnutee galaktika
Referaat
Liisa Marie Orav
4.d klass
Tallinn 2016
SISUKORD
1. Päikesesüsteem
2. Päike
3. Merkuur
4. Veenus
5. Maa
6. Marss
SISSEJUHATUS
Selles referaadis tutvustan teile selle imelise ja kauni Linnutee (inglise keeles: Milky Way) nähtusi ning loodan, et siit leiate vajaliku infot ja huvitavaid fakte Linnutee kohta. Siit leiate infot planeetide, Päikese ning muu huvitava kohta. Antud teema jõudis siia, sest selles on palju ilusaid ja lummavaid asju mille saladust ei suudeta tänapäevani leida. Enne tööd tahan väga teada neid saladusi mida igapäevaselt internetist ja raamatutest planeetide kohta ei otsi. Peatükid on: Päikese süsteem, Päike, Merkuur, Veenus, Maa, Marss, Jupiter , Saturn , Uraan , Neptuun Ja Asteroidid .
Foto: http://www.muuseum.ut.ee/vvebook/pages/1_9.html
1. PÄIKESE SÜSTEEM
Päikesesüsteemi keskmeks on Päike - 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 kaalust . Päikese gravitatsiooniväli on see, mis planeete koos hoiab, ja Päikeselt tulev valgus ja soojus hoiab Maal nii meid kui ka meid ümbritsevaid elusolendeid elus. Päikesesüsteemi kuulub üheksa suurt planeeti, mõnituhat väikeplaneeti - asteroidi, sadakond perioodilist komeeti ("sabatähte"), planeetide kaaslased ning teadmata koguses meteoorset ainet, "tolmu", mis Maa atmosfääri sattudes tekitab üle taeva lendava tulejuti - langeva tähe. Planeetide kogumass moodustab praeguste hinnangute järgi vaid 0,2% Päikese massist, seega on nende mõju Päikesele tühine. Tänu kosmosetehnikale on meie käsutuses küllalt head andmed peaaegu kõigi planeetide kohta, lähimate naabrite Marsi ja Veenuse pinna keemilise analüüsini välja. tähed, koosneb Päike Nagu teisedki peajada tähed, koosneb Päike enamasti vesinikust ja heeliumist. Päikese keskosas toimuvad termotuuma reaktsioonid, mille tulemusena vesinik muundub heeliumiks . Selles protsessis eraldatav energia ongi Päikese energiaallikaks. Spektraalklassi järgi kuulub Päike kollaste kääbuste hulka. Vaatamata sellele, võrreldes enamiku tähtedega Päike ei ole väike. Ta on massiivsem, kui 85 % Linnutees olevaid tähti; 50 lähimate tähtede hulgas on Päike oma heleduse poolest 4. kohal. Päike sündis ca 4,6 mlrd aastat tagasi tähtedevahelisest molekulaarpilvest, mis hakkas kollapseeruma iseenda gravitatsiooni mõjul. Kuna selle pilve aine koosnes kaugminevikus supernoovadena plahvatanud tähtede ainest, oli pilv rikastatud raskemate elementidega (metallidega). Seetõttu kuulub Päike nn esimesse põlvkonda.
Jaak Janniste, Füüsika 1999
2. PÄIKE
Päike on meie Päikesesüsteemi kesktäht. Võrreldes Maaga, on tema läbimõõt 109 korda ja mass 330 korda suurem. Ca 99,86 % kogu Päikesesüsteemi massist on koondatud Päikeses. Päikese spektraalklass on G2V. G2 viitab pinnatemperatuurile (ca 5780 K) ja V viitab sellele, et Päike on nn peajada täht. Nagu teisedki peajada tähed, koosneb Päike enamasti vesinikust ja heeliumist. Päikese keskosas toimuvad termotuuma reaktsioonid, mille tulemusena vesinik muundub heeliumiks. Selles protsessis eraldatav energia ongi Päikese energiaallikaks. Spektraalklassi järgi kuulub Päike kollaste kääbuste hulka. Vaatamata sellele, võrreldes enamiku tähtedega Päike ei ole väike. Ta on massiivsem, kui 85 % Linnutees olevaid tähti; 50 lähimate tähtede hulgas on Päike oma heleduse poolest 4. kohal. Päike sündis ca 4,6 mlrd aastat tagasi tähtedevahelisest molekulaarpilvest, mis hakkas kollapseeruma iseenda gravitatsiooni mõjul. Kuna selle pilve aine koosnes kaugminevikus supernoovadena plahvatanud tähtede ainest, oli pilv rikastatud raskemate elementidega (metallidega). Seetõttu kuulub Päike nn esimesse põlvkonda. Päike asub Maalt keskmisel ca 149,6 mln km kaugusel. Seega tema valgus jõuab Maani ca 8 minutiga ja on heledaim objekt meie taevas. Tema ketta näiv läbimõõt on ca 32’. Päikese poolt kiirgatav energiavoog on Maa orbiidi kaugusel ca 1,37 kW/m2 (nn päikesekonstant). Peaaegu kõik protsessid Maal ja teistel planeetidel toimuvad Päikese energia arvelt. Linnutees asub Päike nn Orioni spiraalharu sisemisel äärel kaugusel ca 27 000 valgusaastat (va) Linnutee tsentrist.
. Foto: Päike ja seda ümbritseva korona kiht
Eesti kosmosebüroo kodulehekülg
3.MERKUUR
Teadaolevalt on päikesesüsteemis 8 planeeti. Päikesele lähemad neli sisemist planeeti on nn Maatüüpi planeeti: Merkuur, Veenus, Maa, Marss. Neli välimist on: Jupiter, Saturn, Uraan, Neptuun – on gaasihiiud. 19ndast sajandist eksisteerib hüpotees , et Merkuur moodustus Veenuse kaaslasena ja lahkus iseseisvale Päikese orbiidile. See hüpotees lubaks seletada nii kui ka Veenuse aeglast pöörlemist. Vastavalt teisele hüpoteesile, päikesesüsteemi varasel etapil Merkuur põrkus Veenusega (seejuures puudutades ainult Veenuse pealmisi kihte). Selle hüpoteesi abil saaks seletada Merkuuri suurt rauaküllust.
Maa-tüüpi planeedid: Merkuur, Veenus, Maa, Marss 
Maatüüpi planeetidest on Merkuur Päikesele lähim ja väikseim. Ta asub Päikesele 2,5 korda lähemal kui Maa ja tema raadius on 2,5 korda väiksem kui Maa raadius. Tema mass on vaid 5,6% Maa massist. Merkuuri on vöiksem kui Jupiteri kuu Ganymedese ja Saturni kaaslase titani omad; Tema mass on aga nende kaaslaste massist suurem seoses Merkuuri suurima tihedusega.
Eesti kosmosebüroo kodulehekülg
4. VEENUS
Veenus on Päikesest teine Maa-tüüpi planeet pärast Merkuuri. Ta on oma füüsiliste omaduste poolest Maaga sarnane, kuigi Maast veidi väiksem. Tema keskmine raadius on vaid 5 % ja mass ca 20 % võrra Maa omast väiksem. Erinevalt Maast, puuduvad Veenusel kaaslased, samuti ümbritsev magnetväli . Planeet avastati muinasajal. Tänu oma suurusele ja Maale lähedasele orbiidile on ta oma heleduse poolest kolmas objekt taevas peale Päikest ja Kuud. Tema maksimaalne näiv tähesuurus on -4,9m, ta on nähtav palja silmaga ka päevasel ajal. Kuna Veenus on Päikesele lähedamal kui Maa ja tema nurkkaugus Päikeselt ei ületa 47 kraadi, saab seda näha kas hommikuti või õhtuti . Sel põhjusel tuntakse Veenust ka nimedega „hommikutäht“ või „õhtutäht“. Hommikuse ja õhtuse nähtavuse ajad vahelduvad perioodiga 584 päeva (nn sünoodiline periood – ajaperiood, mille möödumisel kordub nurk Maa, Päikese ja planeedi vahel).
Veenuse pind. Pilt on tehtud Magellan kosmosesondi raadiolokaatori abil. Vertikaalne skaala on venitatud.
Eesti kosmosebüroo kodulehekülg
5. MAA
Maa on Päikeselt kolmas ja suurim Maa-tüüpi planeet. Erinevalt teistest Maa-tüüpi planeetidest, Maal on suur kaaslane (Kuu), suhteliselt tugev globaalne magnetväli ja tema pinnal on vedel vesi. Maal eksisteerib elu – seda ei ole leitud teistel Päikese süsteemi planeetidel ega muudel taevakehadel.
Maa tiirleb ümber Päikese nõrgalt elliptilisel orbiidil. Tema väikseim kaugus Päikeselt ( periheel ) on 147,1 mln km, suurim kaugus 152,1 mln km ( afeel ). Maa läbib periheeli jaanuari alguses (2.–5. kuupäev erinevatel aastatel) ja afeeli juuli alguses (3.–6. kuupäev). Kuna periheelis orbitaalkiirus on suurem, talved lõunapoolkeras on lühemad ja suved pikemad, kui põhjapoolkeras. Samas saab Maa periheelis ca 7 % võrra rohkem Päikese soojust kui afeelis, seega põhjapoolkeras talved on pehmemad, aga suved külmemad.
Maa osaleb samaaegselt mitmetes perioodilistes liikumistes: tiirlemine ümber Päikese; pöörlemine (samas suunas) ümber oma telje; pöörlemistelje pikaajaline pretsessioon. Need liikumised liituvad kokku, seega saab rääkida erinevatest liikumisperioodidest.
Eesti Kosmosebüroo kodulehekülg
6. MARSS
Marsi sisemine struktuur on sarnane teiste Maa-tüüpi planeetide omaga . Keskosas on metallidest (peamiselt rauast ja niklist) koosnev tuum suure (ca 16 %) väävli sisaldusega. Kuna Marss on moodustunud suuremal kaugusel Päikesest, kus protoplanetaarketas oli rikastatud kergete elementidega, nende sisaldus tuumas on suurem, kui Maa tuumas. Tuum on eeldatavasti kas tahke või osaliselt sulatud, ta on ümbritsetud vahevööga. Vahevöö on ka tahke ja koosneb silikaatidest, selle põhielementideks on hapnik, räni, magneesium . Vahevöö aktiivsusest minevikus on tingitud Marsi maastiku kõige märkamisväärsemad detailid, aga praeguseks ajaks vahevöö aktiivsus on sumbunud. Vahevöö on kaetud koorega, mille paksus on keskmiselt ca 50 km. Erinevalt Maast, Marsi koor ei koosne laamadest ja ei näita laamade tektoonika tunnuseid. Samas eeldatakse, et see mehhanism toimis ca 4 mlrd aastat tagasi.
Eesti kosmosebüroo kodulehekülg
7. JUPITER
Jupiter on suurim planeet Päikese süsteemis: tema mass on 2,5 korda suurem võrreldes teiste planeetide kogumassiga, kuid ca 1000 korda väiksem Päikese omast. Jupiteri raadius ületab Maa oma 11 korda, mass on 318 korda suurem. Nagu teisetki gaasihiiud, koosneb Jupiter enamasti vesinikust ja heeliumist. Jupiteril on tugev magnetväli, üle 60 kaaslase ja ringide süsteem.
Suure punase laigu ümbrus. Pilt: NASA , 1979 http://www.nasa.gov kaudu.
Jupiteri atmosfääris on tsükloneid, mis pöörlevad päripäeva ja antitsükloneid, mis pöörlevad vastu kella liikumis suunda, viimaseid on rohkem ja need on suuremad. Suurimad antitsüklonid on väga stabiilsed ja eksisteerivad pikaajaliselt. Suurim neist – nn Suur Punane Laik – asub põhjapoolkeral ja registreeriti esmakordselt üle 180 aasta tagasi. Oma läbimõõdu poolest on laik Maast 3 korda suurem. Tema pikk telg muutub vahemikus 44 - 40 000 km idast läände. Viimastel aastakümnetel muutub see telg üha lühemaks. Lühike telg on ca 13 000 k põhjast lõunasse. Tuulte kiirus on sadu km/s, laik pöörleb perioodiga ca 14 Jupiteri päeva. Atmosfääris on registreeritud äikesed ja teised aktiivsuse ilmingud, mille enerigiaallikas on planeedi sisemine soojus.
Eesti kosmosebüroo kodulehekülg
8. SATURN
Saturn on Päikeselt kuues planeet. Koos Jupiteriga kuulub ta gaasihiidude klassi. Uraan ja Neptuun kuulusid samasse klassi ennem1990-mdaid. Tänapäeval klassifitseerkitakse neid jäähiidudeks. Põhjuseks on nende sisemise struktuuri erinevus gaasihiidudest. Suuruselt on Saturn 2. planeet pärast Jupiteri. Saturn avastati muinasajal koos teiste „klassikaliste“ planeetidega (Merkuurist Jupiterini). Maad muinasajal planeediks ei peetud. Saturni tahesuurus muutub vahemikus -0,2m kuni 1,5m. Nagu teised Päikese suhtes Maast kaugemale jäävad välisplaneedid , võib Saturni taevas nähtavaks jääda terveks ööks.
Saturn. Ülemisel poolkeras on nähtav võimas torm. Pilt: NASA, 2011, http://www.nasa.gov kaudu.
Saturni orbitaalperiood on ca 29 aastat. Ta on resonantsis 5:2 Jupiteriga: kui Jupiter teeb 5 tiiru ümber Päikese, teeb Saturn kaks. Pöörlemistelje kaldenurk on vaid 26,70. See on natuke suurem, kui Maal – seega erinevatel aastaaegadel saavad tema poolkerad Päikeselt erineva energiahulga. Planeedi pöörlemisperiood on 10h34m, ehk Jupiteri omast veidi pikem. Nagu Jupiteri puhul, on Saturni sisemine struktuur teatud määral hüpoteetiline . On teada, et planeet koosneb enamasti vesinikust ja heeliumist vedelas ja gaasilises faasis, kusjuures vesiniku osakaal on suurem kui Jupiteril. Planeedi keskel paikneb eelduste kohaselt kivimitest tuum massiga 9 – 22 Maa massi ja raadiusega ca 25 tuhat km (ehk ca 2 Maa raadiust), Tuuma ülemised osad koosnevat kergetest – ammoniaak , metaan , vesi jms. Temperatuur on tuuma ülemisel piiril üle 10 000 K ja rõhk mitusada tuhat GPa. Tuum on ümbritsetud metallisest vesinikust (heeliumi lisandiga) koosneva vahevööga. Suure rõhu all läheb vesinikule seisundisse, milles ta käitub nagu vedel metall . Temperatuur ja rõhk langevad seest väljapoole.
Eesti kosmosebüroo kodulehekülg
9. URAAN
Läbimõõdupoolest on Uraan kolmas Päikese süsteemis – ta on vaid 3% võrra Neptuunist suurem. Samas on Uraani mass Neptuuniga võrreldes 15 % võrra väiksem. Seega on tihedus väiksem, kui Neptuunil. Uraani raadius ületab Maa oma 4 ning mass 14,5 korda. Erinevalt põhiliselt vesinikust ja heeliumist koosnevat gaasihiidudest on Uraanil massiivne , kergest ainest – vesi, annomoniaak, metaan – koosnev vahevöö. Selle mass ületab 90 % planeedi massi. Vesinikust ja heeliumist atmosfäär on suhteliselt vähemassiivne, vaid mõned protsendid planeedi massist, mille diploment ületab Maa magnetvälja oma ca 50 korda. Erinevalt teistest planeetidest, mille magnetväljad genereeritakse nende tuumades, Uraani magnetväli vahevöös. Sellest on põhjustatud dipooli suur nihe planeedi tsentrist. Uraanil on ka ringide süsteemi ning teatud kaaslaste arv on 27. Uraani tähesuurus muutub vahemikus +5,3 m kuni +5,9 sõltuvalt tema kohast orbiidil. Kuigi ta on piisavalt ere selleks, et olla nähtav terava nägemisega inimesele, samas on ta ikkagi nõrk. Planeeti nähti minelikus korduvalt erinevatel aegadel , kuid peeti komeediks. Uraani orbitaal periood on ca 84 aastat, orbiidi suur pooltelg ca 19 a.ü (ehk ta on keskmiselt ca 19 korda kaugem kui Maa Päikeselt). Kõrvalekalded Uraani orbiidil lubasid 19. sajandi keskel järeldada, et Uraani taga on massiivne planeet, mis oma gravitatsiooniväljaga kutsub neid kõrvalekaldeid esile.
Uraani ringide süsteem. Pilt: Erich Karkoschka/NASA, 1996,
http://apod.nasa.gov/apod/ap960430.html kaudu.
Eesti kosmosebüroo kodulehekülg
10. NEPTUUN
Neptuun on Päikeselt kaheksas ja viimane planeet. Ennem Rahvusvahelise Astronoomia Liidu 2006. a. otsust peeti viimaseks planeediks Pluutot. Nüüd on Pluuto ümberkvalifitseeritud kääbusplaneediks. Neptuun koos Uraaniga kuuluvad jäähiidude klassi. Ennem 1990-ndaid peeti neid gaashiidudeks koos Jupiteriga ja Saturniga. Nende struktuuri erinevuste tõttu käsitletakse neid nüüd aga kui eraldi klasse. Neptuun avastati 1846. a. Avastuseni viis ebaregulaarsuste uurimine Uraani liikumises, mida põhjustas Neptuuni gravitatsiooniväli.
Neptuuni läbimõõt on vaid 3 % võrra väiksem kui Uraani oma. Samas ta on 15 % massiivsem - seega Neptuuni tihedus on Uraani omast suurem. Neptuuni raadius on 3,8 korda Maa omast suurem ja ta on 17,1 korda massiivsem. Neptuunil on ulatuslik kergetest ainetest (vesi, ammoniaak, metaan) koosnev vahevöö, mille mass ületab 90 % planeedi massist. Vesinikust ja heeliumist koosneva atmosfääri mass on suhteliselt väike. Selles seisneb põhiline erinevus jäähiidude ja gaashiidude vahel: viimased koosnevad enamasti vesinikust ja heeliumist. Neptuuni magnetväli on Uraani omast nõrgem, samas ta on Maa magnetväljast tugevam. Sarnaselt Uraani magnetväljaga, genereeritakse Neptuuni magnetväli vahevöös, seega magnetdipool on planeedi tsentrist tugevasti nihutatud. Nagu teistel hiidplaneetidelgi on Neptuunil ringide süsteem. Tema teadaolevate kaaslaste arv on 14.
Neptuun „voyager 2“ pildil. NASA, 1989, https://solarsystem.nasa.gov kaudu.
Eesti kosmosebüroo kodulehekülg
11. ASTEROIDID
Asteroidid on ümber Päikese elliptilistel orbiitidel tiirlevad väikesed kehad. Nende suurused on vahemikus mõnedest meetritest sadade kilomeetriteni. Avastatud asteroidide arv on üle 500 000. Eeldatakse, et Päikesesüsteemis võib eksisteerida üle miljoni objekti, mille läbimõõduga on suurem kui 1 km ja kümneid miljoneid objekte läbimõõduga üle 100 m. Ca 400 000 objektile on omistatud number, ca 18 000 omavad ametlikku nimetust . Suurimate asteroidide kuju on lähedane sfäärile gravitatsiooniliste jõudude tõttu. Ülejäänud on selleks liiga väikesed ja on ebaregulaarse kujuga. Kõige suurema asteroidi, Ceres ’i, läbimõõt on ca 950 km. 2006. a. klassifitseeriti see kääbusplaneediks. Enamus asteroidide orbiitidest asub Marsi ja Jupiteri orbiitide vahel. Need objektid moodustavad nn asteroidide vöö. Samas eksisteerivad asteroidide grupid, mille liikmed liginevad Päikesele lähedamale kui Merkuur või eemalduvad Saturnist kaugemale. Eeldatakse, et hiidplaneetide ebaregulaarsed väliskaaslased (võimalikult ka Marsi kaaslased) on asteroidide vööst nende gravitatsiooni tõttu haaratud objektid. Vaatamata asteroidide rohkusele, on nende mass väga väike: asteroidide vöös olevate objektide kogumass on vaid ca 4 % Kuu massist, millest 1/3 kuulub Ceresile. Asteroididega asustatud ala kattub hiidplaneetide vahel nn kentauride alaga (kentaurid on objektid, mis tiirlevad hiidplaneetide orbiitide vahel ja sarnanevad nii asteroididega kui ka komeetidega). Neptuuni orbiidist kaugemal olevaid väikeseid kehi nimetatakse neptuunitagusteks objektideks; mõned neist on Ceres’ist palju suuremad. Asteroidide arv langeb kiiresti võrreldes nende suurusega: eksisteerib vaid 1 objekt läbimõõduga ca 1000 km, samas ca miljon objekti läbimõõduga 1 km.
Potentsiaalselt ohtlike asteroidide võrk http://www.space.co m kaudu.
Eesti kosmosebüroo kodulehekülg
KOKKUVÕTE
Tööd tehes sain palju huvitavat teada kõigi planeetide kohta ning Päikese, asteroidide: Võrreldes Maaga on Päikese ümbermõõt 109 korda suurem ja mass 330 korda. Merkuur moodustus Veenuse kuuna ja lahkus iseseisvale orbiidile. Tänu oma Maalähedasele orbiidile on Veenus üks heledamaid taevakeha pärast Päikest ja Kuud. Erinevalt teistest maa-tüüpi planeetidest on Maal magnetväli, eksisteerib elu ja pinda katab vedel vesi. Kuna Marss on moodustunud suuremal kaugusel Päikesest, kus protoplanetaarketas moodustub kergetest ainetest. Jupiteri raadius ületab Maa oma 111 korda. Saturn kuulub koos Jupiteriga gaasihiidude klassi. Uraani mass on võrreldes Neptuuniga 15% suurem.
Neptuuni ümbermõõt on vaid 3% väiksem. Avastatud asteroidide arv on üle 500 000.
Valisin teema sest antud teema on alati mulle huvitav olnud ning on palju saladusi mida tööd tehes teada sain. Teema oli väga huvitan ning soovitan teistelgi sellega lähemalt tutvust teha.
KASUTATUD MATERJALID
Loetud: 10.10. 2016 Jaak Jaaniste "Füüsika XII klassile".,Koolibri, 1999 (Päikesesüsteem)
http://www.rak.edu.ee/opiobjektid/universum/pikesessteem.html
Eesti Kosmosebüroo kodulehekülg Loetud: 17.10.2016 (Päike)
http://www.eas.ee/kosmos/et/kosmosest/uldulevaade/meie-paeikesesuesteem/2-uncategorised/297-paeike
Eesti Kosmosebüroo kodulehekülg Loetud: 17.10.2016 (Merkuur)
http://www.eas.ee/kosmos/et/kosmosest/uldulevaade/meie-paeikesesuesteem/2-uncategorised/281-planeet-merkuur
Eesti kosmosebüroo kodulehekülg Loetud: 18.10.2016 (Veenus)
http://www.eas.ee/kosmos/et/kosmosest/uldulevaade/meie-paeikesesuesteem/2-uncategorised/282-planeet-veenus
Eesti kosmosebüroo kodulehekülg Loetud: 18.10.2016 (Maa)
http://www.eas.ee/kosmos/et/kosmosest/uldulevaade/meie-paeikesesuesteem/2-uncategorised/309-eestis-valminud-marsi-maja-prototueuep-alustas-teekonda-katsetustele-prantsusmaal
Eesti kosmosebüroo kodulehekülg Loetud: 18.10.2016 (Marss)
http://www.eas.ee/kosmos/et/kosmosest/uldulevaade/meie-paeikesesuesteem/2-uncategorised/312-marss
Eesti kosmosebüroo kodulehekülg Loetud: 20.10.2016 (Jupiter)
http://www.eas.ee/kosmos/et/kosmosest/uldulevaade/meie-paeikesesuesteem/2-uncategorised/330-jupiter
Eesti kosmosebüroo kodulehekülg Loetud: 20.10.2016 (Saturn)
http://www.eas.ee/kosmos/en/home/2-uncategorised/336-saturn