Päikesesüsteem (0)

PÄIKESESÜSTEEM
Füüsika referaat
Juhendaja :
2013

SISUKORD

SISUKORD 2
SISSEJUHATUS 3
1. MIS ON PÄIKESESÜSTEEM? 4
2. PÄIKESESÜSTEEMI KUULUVAD PLANEEDID 4
2.1 MERKUUR 4
2.2 VEENUS 5
2.3 MAA 6
2.4 MARSS 6
7
2.5 JUPITER 7
2.6 SATURN 8
2.7 URAAN 9
2.8 NEPTUUN 10
3. KOMEEDID 12
KOKKUVÕTE 13
KASUTATUD ALLIKAD 14

SISSEJUHATUS

Ülesandeks on teha referaat astronoomia valdkonnast ning anda lühiülevaade päikesesüsteemist. Mina valisin töö teemaks päikesesüsteemi, kuna meie ise koos maaga oleme üks osa sellest. Samuti on erinevate planeetide kohta väga palju infot ning tore on läbi antud referaadi tegemise saada ka ise iga planeedi olemuselt natuke targemaks.

1. MIS ON PÄIKESESÜSTEEM?

Päikesesüsteem koosneb päikesest ning tema ümber tiirlevatest objektidest . Need objektid on tekkinud samast pilvest ja jäänud kokku Päikese tugeva gravitatsioonijõu tõttu (1). Päikesesüsteem on umbes 5 miljardit aastat vana. Sel ajal tekkis gaasipilv , mille mass oli umbes kaks Päikese massi. See pilv sisaldas vesinikku, heeliumit ning peale nende veel 1- 2 % raskemaid elemente (need olid tekkinud tähtede plahvatuses) (2).
Meie kohalik täht Päike valitseb Päikesesüsteemi. Ta on selle süsteemi kõige suurem ja massiivsem objekt, sisaldades 95% kogu Päikesesüsteemi ainest. Ülejäänu kuulub objektidele, mis tiirlevad ümber päikese. Need on 9 planeeti, üle 60 kuu, miljardeid asteroide ja komeete. Päikese suure massi tõttu on tal võimas gravitatsiooniline tõmme, mis hoiab Päikesesüsteemi koos ja juhib planeetide liikumist. Planeetide järjestus Päikesest loetuna on järgmine: Merkuur, Veenus, Maa, Marss, Jupiter, Saturn, Uraan, Neptuun ja Pluuto (ei loeta enam planeetide hulka) (1).

2. PÄIKESESÜSTEEMI KUULUVAD PLANEEDID

2.1 MERKUUR

Merkuur on Päikesele lähim planeet ja suuruselt kaheksas. Ta asub Päikesele umbes 3 korda lähemal kui Maa. Merkuur teeb tiiru ümber päikese 88 Maa ööpäeva jooksul. Merkuur on oma läbimõõdult väiksem Jupiteri kaaslasest Ganymedesest ja Saturni kaaslasest Titaanist, aga massilt suurem (seega tema tihedus on väga suur). Merkuuril kaaslased puuduvad. (3).
Rooma mütoloogias oli Merkuur kaubanduse, reisimise ja varaste jumal. Tõenäoliselt sai planeet oma nime sellest, et ta liigub nii kiiresti üle taeva. Nimi on võetud Vana- Rooma jumala Mercuriuse järgi (3).
Merkuuri on külastanud ainult üks kosmoselaev, Mariner 10. Ta lendas Merkuuri orbiidil kolm korda 1973. ja 1974. aastal. Ainult 45% planeedi pinnast on kaardistatud (3).“

2.2 VEENUS

Planeet on kaetud tiheda pilvekihiga ja peegeldab Päikese valgusest 77%, kaks korda rohkem kui Maa. Juba sajandeid on teada, et Veenuse aasta kestab 225 maist ööpäeva, kuid alles paarkümmend aastat tagasi õnnestus USA astronoomil G. Pettingil radari abil kindlaks teha planeedi tavapärasele vastassuunaline pöörlemine. Ehkki üheks pöördeks kulub 243 Maa ööpäeva, on tiirlemise tõttu Veenuse päikeseööpäeva pikkus 117 ööpäeva. Maale lähenedes on Veenus alati sama küljega meie poole pööratud. Selle põhjuseks võib olla tõusu-mõõnajõudude mõju, kuid päris kindel see ei ole (4).
Veenusel, nagu Maalgi, on troposfäär, kus gaasid on ühtlaselt segunenud. Veenuse troposfäär on viis korda ulatuslikum ja 50 korda tihedam kui Maa oma. Suure soojusmahtuvuse tõttu on planeedi pinnas kuni 90 kilomeetri kõrguseni õhutemperatuur ööpäevane kõikumine vaid mõni kraad. Pinnas on vulkaanilise koostisega. Tõenäoliselt koosnevadki Veenuse tasandikud põhiliselt basalt-laavast. Oma osa võib olla ka tuule poolt kantud vulkaanilisel tuhal ja liival (4).

2.3 MAA

Maa on kolmas planeet Päikesest ja suuruselt viies. Maa on ainuke planeet, mille inglisekeelne nimi ei pärine Kreeka/ Rooma mütoloogiast vaid vanainglise ja germaani keelest (2).
Maa on Päikesesüsteemi kolmas planeet Päikese poolt loetuna ning ainuke teadaolev planeet Universumis, kus leidub elu. Maa tekkis 4,54 miljardit aastat tagasi. Maa biosfäär on oluliselt muutnud Maa atmosfääri ja planeedi teisi abiootilisi omadusi, võimaldades kiiret aeroobsete organismide ning osoonikihi teket, mis koos Maa magnetväljaga blokeerib kahjulikku päikesekiirgust, võimaldades elu maal. Tänu Maa geofüüsilistele omadustele ning selle geoloogilisele ajaloole ja orbiidile on elu sellel planeedil ka säilinud. Arvatakse, et elu planeedil Maa kestab veel vähemalt 500 miljonit aastat (5).
Maa välispind (maakoor) jaguneb mitmeks jäigaks "plaadiks" ehk laamaks, mis miljonite aastate vältel planeedi pinnal ringi liiguvad. Umbes 71% Maa pinnast on kaetud soolase veega – ookeanidega, ülejäänud osa koosneb kontinentidest ja saartest , millle hüdrosfääri moodustavad järved ja jõed. Elu säilimiseks vajalikku vedelas olekus vett ei leidu teadaolevalt ühelgi teisel planeedil. Maa poolused on suuremalt jaolt kaetud jääga. Maa ainus teadaolev looduslik satelliit on Kuu. Maa ja teised kosmose objektid mõjutavad üksteist vastastikku, eriti Päike ja Kuu. Kuu põhjustab ookeanides loodeid (5).
Maa ümber tiirleb üks looduslik taevakeha nimega kuu, kuid tänu inimtegevusele tiirleb nüüdseks maa umber ka väga palju tehiskaaslasi (5).

2.4 MARSS

Päikesest lugedes neljas planeet, meie naaberplaneet Marss paistab silma oma punaka värvitooniga. Seetõttu on teda teiste taevakehade seast kerge ära tunda. Kuna tal on hõre ja läbipaistev pilvitu atmosfäär, teeb see ta teleskoobiga hästi vaadeldavaks. Punase värvi tõttu on teda peetud sõjajumala planeediks. Nii nagu Maal, on ka Marsil kaaslased. Need on Phobos ja Deimos (2).
Marsi avastamisest saadik on püütud leida tõendeid elu olemasolust Marsil. Põhjus, miks arvatakse Marsil elu olevat, on tema soodne kaugus elu võimalikkuseks Päikesest ning tähtsaks argumendiks on ka planeedi õhkkond. Samuti on täheldatud erinevaid pinnamoodustiste värvi ja kontrasti muutusi. Neid seostatakse taimede kasvuga. Lisaks on avastatud ka kanaleid ning iidseid jõesänge, kuid sellest ja kõigist tehtud katsetest hoolimata pole elust Marsil tänini mingeid kindlaid tõendeid. Kõige olulisemateks vastuargumentideks elu olemasolule planeedil osutusid aga automaatjaamade poolt tehtud rõhu, temperatuuri ja atmosfääri koostise määrangud, mis näitasid maiste elusorganismide eksisteerimise võimatust Marsil (2).
Marss on väga ebatasane planeet. Suurim kõrguste vahe on 27 km. Seal võib kohata nii liiva- kui kivikõrbeid, kus kraatrid on harvad. Huvitavad ja mõistusliku päritoluga on voolava vee jäljed, suuremad ja väiksemad veesängid. Praegusel ajal leidub vett ainult jää või auruna . Arvatakse, et kui kogu Marsil olev jää sulaks, siis polaaraladelt pärinev vesi kataks planeedi pinna 10 meetri paksuse kihina. Teise sama mõõtu kihi peaks andma igikeltsast pärinev vesi. Keemiliste elementide otsimise käigus leidis „Viking 1“ maandumispaiga pinnaseproovist 12- 15% rauda, 13- 15% räni, 3- 8% kaltsiumi, 2- 7% alumiiniumi ja 2- 5% titaani. Samuti avastati vettsisaldavaid rauaoksiide, mis annavadki planeedile punaka värvuse (6).“

2.5 JUPITER

Jupiter on päikesesüsteemi kõige suurem planeet, mis asub päikesest umbes 5 korda kaugemal kui maa, tema mass ületab Maa massi 318 korda ja kõigi teiste planeetide kogumassi umbes 3 korda. Päikese massist on Jupiteri mass ligikaudu 1000 korda väiksem. Jupiter on meie planeedisüsteemis viies (7).
Jupiteril nagu ka kõigil teistel hiidplaneetidel puudub tahke pind. Teleskoobis  on näha heledad ja tumedad pilvevööndid, mis tiirlevad ümber planeedi eri kiirusega. Diferentsiaalne pöörlemine on hiidplaneetidele ja tähtedele tüüpiline – Jupiteri ekvaatori lähedaste piirkondade pöörlemisperiood on umbes 5 minutit lühem kui pooluste lähedal, vastavalt 9 tundi ja 50.5 minutit ning 9 tundi ja 55.7 minutit. Jupiteri 1000 km paksune atmosfäär koosneb peamiselt vesinikust (70%) ja heeliumist (27%) ( protsendid  massi järgi), vähe leidub metaani, ammoniaaki, etaani, atsetüleeni, fosfiini ja veeauru. Atmosfääri all on 24 000 km paksune kiht, milles gaas läheb sujuvalt üle vedelaks molekulaarseks vesinikuks, ja 46 000 km paksune nn. metallilise vesiniku tsoon. Maa-taolise tiheda (oletatavasti kivimitest koosneva ) tuuma raadius on umbes 4000 km. Kõrge rõhu tõttu on temperatuur Jupiteri keskmes ligikaudu 20 000 °C ning planeet kiirgab 1,9 korda rohkem soojust kui ta Päikeselt saab ( pilvedes  on temperatuur −140 °C). Jupiteri sisemuse täpne ehitus ning keemiline koostis ei ole tänapäeval veel selge, selgust peavad tooma tulevikus planeedi juurde saadetavad kosmoseaparaadid (7).

2.6 SATURN

Saturn on päikesesüsteemi kuues planet . Saturni tuntakse juba antiikajast, mil ta oli teadaolevatest planeetidest kõige kaugem. Planeedile on antud nimi Vana-Rooma jumala Saturnuse järgi (8).
Tema orbiit erineb vähe ringikujulisest, kaugus Päikesest on 1427 miljonit kilomeetrit, tiirlemisperiood 29,5 aastat. Saturni silmapaistvaim detail on teda ümbritsev rõngas, mida esmakordselt nägi Galilei, kuid esimesena sai rõngaste olemusest aru hollandlane Christiaan Huygens .
Saturni rõngaste süsteem koosneb praegu teadaolevalt seitsmest rõngast, mida nimetatakse vastavalt kas A, B, C, D, E, F või G rõngaks. Kolm esimest on ka Maalt nähtavad. Saturni rõngad koosnevad väikestest tükkidest, millest igaüks tiirleb iseseisvalt ümber planeedi.
Saturni (ja teiste Jupiterilike planeetide) rõngaste päritolu on teadmata. Kuigi neil võisid olla rõngad juba moodustumise ajast peale, ei ole rõngaste süsteemid stabiilsed ja peavad olema (edasiminevate) protsesside tulemusena taastekkinud, arvatavasti suuremate satelliitide lagunemisel.
Saturni nähtav pind on tunduvalt rahulikum ja kontrastidevaesem, kui Jupiteri oma. Ka Saturni keeristormid pole nii võimsad kui tema suurel naabril. Saturnil on vaadeldud suurt valget laiku, mis ilmub umbes iga 30 maise aasta järel ehk siis kord Saturni aastas. Saturn on kahjuks nii kaugel, et maiste teleskoopidega tema pilvkatet uurida pole perspektiivikas. Oma kaaslaste arvu poolest edestab Saturn Jupiteri: seni on tal avastatud 18 kuud.
Satrurni kuud on: Pan, Atlas , Prometheus, Pandora , Epimethus, Janus , Mimas, Enceladus, Tethys, Telesto, Calypso, Dione, Helene, Rhea , Titan, Hyperion, Iapetus, Pheobe ,
Nagu Jupiter, koosneb Saturngi umbes 75% vesinikust ja 25% heeliumist ning väikese lisandina veest, metaanist, ammoniaagist ja "kivimist" - see on sarnane ürgsele Päikese udukogu koostisele , millest moodustus Päikesesüsteem (2).

2.7 URAAN

Saturn on inimkonnale iidsetest aegadest teadaolevatest planeetidest kõige kaugeim . Järgmised kolm planeeti on paljale silmale nähtamatud, nad on avastatud alles pärast teleskoobi kasutuselevõttu (9).
Uraan ei ole kuigi silmapaistev planeet. Suurte teleskoopidega on teda võimalik näha sinakasrohelise kettana, millel pole näha mingeid detaile. Heleduse perioodilise kõikumise ja spektroskoopiliste vaatluste põhjal leiti, et Uraan teeb pöörde ümber oma telje umbes 16 tunniga. Uraanil on väga unikaalne pöörlemistelje asend: see asub enam-vähem tema orbiidi tasandis . Selle omapärasuse tõttu on Uraanil omapärane päeva ja öö vaheldumise rütm, mis on mõnevõrra sarnane polaaraladel valitsevaga. Nii polaaröö, kui polaarpäev kestavad 42 maapealset aastat (9).
Uraan on hiidplaneet, mille läbimõõt ületab maa oma neli korda, mass aga 14,5 korda. Tema tiirlemisperiood on 84 aastat ning keskmine kaugus päikesest 19.2 aü. Uraanilt on spektroskoopiliste vaatlustega leitud vesinikku, heeliumi, metaani ning vähesel määral atsetüleeni. Metaan neelab kollast ja punast osa, seega peegelduvad tagasi vaid sinised ja rohelised kiired. Sellest tulenebki Uraani sinakasroheline värvus (9).
Tänu moodsale tehnikale leiti ka Uraanil rõngad (5 tükki). Need on väga kitsad ja järskude servadega. Kuid arvatavasti moodstub aja jooksul osakeste kokkupõrke tulemusena üks ühtne rõngas (9).
Uraani kuud on: Cordelia, Ophelia , Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet, Portia, Rosalind , Belinda, Puck, Miranda, Ariel , Umbriel, Titania . Oma nimed on need saanud erinevatest Shakespeare 'i ja Pope'i kirjutistest (9).

2.8 NEPTUUN

Neptuun on kaheksas ja viimane suurtest planeetidest meie päikesesüsteemis ja on eriti kuulus oma avastusloo poolest. See planet on oma nime saanud Vana-Rooma vetejumala Neptunus järgi. Suuruselt on Neptuun diameetri järgi neljas. Neptuun on diameetrilt väiksem ja massilt suurem kui Uraan, oma massilt 17,5 korda ja ruumalalt 42 korda suurem Maast (10).
Neptuun, kaheksas ja viimane suurtest planeetidest, on eriti kuulus oma avastusloo poolest: tema asukoha arvutas välja J. Le Verrier ’, püüdes seletada häireid Uraani liikumises temast kaugemal asuva planeedi gravitatsioonilise mõjuga. Le Verrier’ poolt antud asukoha järgi avastas planeedi asukoha J. Galle (11).
Mõõtmetelt on Neptuun väga lähedane Uraanile: läbimõõt 0,96, mass 1,2, tihedus 1,3 Uraani omast. Sarnane on ka välimus, mida esmakordselt võis uurida 1989. a. "Voyageri" poolt tehtud fotodelt (maapealsetes teleskoopides näeme vaid tillukest rohekat ketast). Neptuuni kaugus Päikesest on kolm korda suurem kui Saturnil (ja 1,5 korda suurem kui Uraanil); sellega rikub ta ära hiidplaneetide rea, kus seni oli iga järgnev planeet eelmisega võrreldes Päikesest poole kaugemal. Ka selle planeedi täpne pöörlemisperiood on leitud magnetvälja kaudu (11).
Kaaslasi on Neptuunil kaks: Triton ja Nereis. Nagu heas romaanis tavaks, rikub viimane fakt siingi ära kõik meie senised arusaamad. Triton, üks massiivsemaid kaaslasi Päikesesüsteemis, liigub nimelt nii planeedi pöörlemisele kui tiirlemisele vastassuunas. Mis Nereisesse puutub, siis on tema orbiit väga piklik, kaugus Neptuunist muutub 1,3 miljonist kuni kümne miljoni kilomeetrini. Neptuunil on ka kolm nõrka rõngast (11).

3. KOMEEDID

Samuti võib meie päikesesüsteemis ringi ’’uitamas’’ kohata vahel ka komeete .
Komeet  ehk sabatäht on Päikesesüsteemi äärealadelt pärinev taevakeha, mis koosneb peamiselt jääsdt, tahkest süsinikdioksiidist ja mitmesugustest anorgaanilistest ja orgaanilistest lisanditest (12).
Komeetide ehituses eristatakse tuuma, pead ja saba. Tahket tuuma ümbritseb komeedi pea ehk kooma , sellest tekib Päikese valgusrõhu toimel komeedi saba. Komeetidel on sageli kaks (või rohkem) saba. Ioonsaba on suunatud alati Päikesest eemale ja koosneb laetud osakestest , mida päikesetuul komeedist eemale puhub. Tolmusaba koosneb raskematest osakestest, mida päikesetuul vähem mõjutab. Seetõttu järgib tolmusaba rohkem või vähem komeedi orbiiti. Nõrkadel komeetidel saba harilikult puudub, heledatel on märgatav ioonsaba, väga heledatel on nähtavad mõlemat tüüpi saba (12).
Komeete on võimalik vahel näha ka palja silmaga taevasse vaadates.

KOKKUVÕTE

KASUTATUD ALLIKAD

1. http://www.miksike.ee/docs/referaadid2009/paikesesuteem_markuskiili.ht m (1).
2. http://www.miksike.ee/documents/main/referaadid/paikesesysteem3.ht m (2).
3. http://et.wikipedia.org/wiki/Merkuur (3).
4. http://www.miksike.ee/documents/main/referaadid/veenus.ht m (4).
5. http://et.wikipedia.org/wiki/Maa_(planeet) (5).
6. http://www.solarviews.com/eng/mars.ht m (6).
7. http://et.wikipedia.org/wiki/Jupiter (7).
8. http://et.wikipedia.org/wiki/Saturn (8).
9. http://opik.obs.ee/osa2/ptk08/box01.html (9).
10. http://et.wikipedia.org/wiki/Neptuun (10).
11. http://opik.obs.ee/osa2/ptk09/ (11).
12. http://et.wikipedia.org/wiki/Komeet (12).