Referaat (Päikesesüsteem) (0)

Kooli nimi
Päikesesüsteem
Referaat
Koostas:
Klass:
Juhendaja :
2014
Sisukord
Sissejuhatus…………………………………………………………….3
Ülesehitus ja struktuur…………………………………………………4
Päikesesüsteemi tekkimine…………………………………………….5
Päike…………………………………………………………………...6
Maa-tüüpi planeedid …………………………………………………..7-8
Hiidplaneedid ………………………………………………………….9-10
Asteroidide vöö ja komeedid …………………………………………..11
Kokkuvõte……………………………………………………………..11
Kasutatud kirjandus…………………………………………………....12
2
Sissejuhatus
Päikesesüsteem on meie kosmiline kodu, milles on planeedid oma kaaslastega, asteroidid ja meteoorid . Külalistena viibivad meie kosmilises kodus komeedid – mõned neist on juhuslikud, mõned külastavad meid kindla ajavahemiku järel. Päikesesüsteemi peremees on muidugi Päike, mille mass on ligikaudu 700 korda suurem planeetide kogumassist. Sellega on garanteeritud, et vastavalt gravitatsiooniseadusele tiirlevad planeedid ümber Päikese. Planeetide orbiidid paiknevad ringikujuliselt Päikesest kasvavas kauguses, seega pole karta ka Planeetide omavahelist kokkupõrget. Päikesesüsteem on stabiilne.
Antud töö annab ülevaate päikesesüsteemi ülesehitusest ja struktuurist, päikesesüsteemi tekkest , Maa-tüüpi planeetidest, hiidplaneetidest, asteroidide vööst ning komeetidest.
3
Ülesehitus ja struktuur
Päikesesüsteemi põhiliseks komponendiks on selle keskmes asuv Päike ( peajada  täht spektriklassiga G2), mis moodustab 99,86% kogu hetkel teada oleva süsteemi massist. Ülejäänud massist (0,14%) moodustavad hiidplaneedid 99%.
Enamik suuri objekte tiirlevad ümber Päikese peaaegu samal tasapinnal Maaga. Kui planeetide orbiidid on väga ekliptilised, siis komeedid ja Kuiperi vöö objektid tiirlevad tunduvalt suurema nurga all. Kõik planeedid ja enamik teisi objekte tiirlevad samas suunas ümber Päikese nagu Päike pöörleb ümber oma telje (vastu päeva, kui vaadata ülevalt alla Päikese põhjapoolusele).
Vastavalt  Kepleri seadustele tiirleb iga keha mööda ellipsi, mille ühes  fookuses  on Päike. Kehad, mis asuvad Päikesele ligemal, liiguvad kiiremini, sest Päikese gravitatsioon mõjutab neid rohkem. Elliptilisel orbiidil muutub kehade kaugus Päikesest aasta vältel. Keha lähimat asukohta Päikesest nimetatakse periheeliks ning kaugeimat afeeliks. Planeetide orbiidid on väga väikeseekstsentrilisusega, seevastu paljud asteroidid ja Kuiperi vöö kehad liiguvad mööda välja venitatud ellipseid. Suurem osa komeete seevastu liigub piki ülimalt elliptilisi, paraboolseid või isegi hüperboolseid orbiite.
Mida kaugemal planeet või vöö asub Päikesest, seda suurem vahemaa on temast järgmisena asuva objektiga kui eelnevaga (mõne üksiku erandiga). Näiteks: Veenus asub Merkuurist 0,33astronoomilise ühiku kaugusel (AU), Saturn , aga 4,3 AU kaugusel Jupiterist ja Neptuun asub 10,5 AU kaugusel Uraanist.
Enamikel planeetidel on oma alamsüsteem: Ümber planeetide tiirlevad kuud ja rõngad. Peaaegu kõik kuud tiirlevad sünkroonis planeediga ehk neil on alati sama poole planeedile pööratud (nagu Kuul).
Peale selle on Päikesesüsteemis veel kääbusplaneedid (näiteks veel hiljuti planeediks peetud Pluuto). Tahkete kehade kogupindala Päikesesüsteemis on 1 700 000 000 km2.
4
Päikesesüsteemi tekkimine
Päikesesüsteem tekkis umbes 5 miljardit aastat tagasi Galaktikas iseenda raskuse mõjul kokku tõmbuma hakanud gaasipilves. Pilve läbimõõt oli 4 valgusaastat. Umbes 70% sellest oli vesinik , 30% heelium, 1% moodustasid raskemad elemendid (peamiselt hapnik, süsinik, räni ja metallid). Suurem osa gaasist koondus pilve keskele , kus hakkas tekkima Päike. Et kokkutõmbuva pilve pöörlemiskiirus suurenes nagu piruetti sooritaval iluuisutajal ja pilv muutus üha lapikumaks, ei koondunud kogu gaas Päikesesse, vaid seda ümbritsevas kettas tekkisid väikesed tihendid , millest hakkasid moodustuma planeedid ja nende kaaslased. Planeetides koondusid raskemad aatomid keskele ning väikest tihedat tuuma jäi ümbritsema paks vesinikust ja heeliumist atmosfäär. Selleks ajaks oli Päike peaaegu valmis ja hakkas kiirgama. Päikesekiirgus (päikesetuul) hajutas planeetide tekkimisest üle jäänud gaasi ning lähimate planeetide (Merkuur, Veenus, Maa ja Marss) ja nende kuude vesinikust ja heeliumist kesta. Maa esialgsest massist jäi järele ainult sajandik , aga hiidplaneedid on säilinud peaaegu sellistena, nagu nad tekkisid. 5 -6 miljardi aasta pärast hakkab Päike "läbi põlema", kuid vahetult enne seda ta paisub, muutub hiidtäheks ja hajutab taas Maa tüüpi planeetide atmosfääri. Planeetide orbiidid on aga nii püsivad, et planeedid jäävad tiirlema ka ümber kustunud Päikese. 
5
Päike
Päike on Päikesesüsteemi kõige massiivsem komponent , tema arvele langeb umbes 99% kogu Päikesesüsteemi massist. Päikese peamine koostiselement on vesinik, mõningal määral leidub temas ka heeliumi, süsinikku, lämmastikku, hapnikku, kaltsiumi, rauda. Päikese keskosa, mida nimetatakse tuumaks, koosneb ioniseerunud gaasidest ehk plasmast, mille temperatuur on Celsiuse skaala järgi 18 milj. kraadi. Päikese suure massi (332 990 Maa massi) tõttu on tema tuumas väga kõrge temperatuur ja rõhk, mille tulemusena toimuvad Päikese tuumas termotuumareaktsioonid. Arvatakse, et ligikaudu 85% tähtedest on Päikesest väiksemad.
Joonis 1. Päike
6
Maa-tüüpi planeedid
Maa-sarnaseid planeete iseloomustab suhteliselt suur tihedus, kivine pind ja vähe (või puuduvad) kaaslasi. Ühelgi Maa-sarnasel planeedil ei ole rõngaid. Maa-sarnaste planeetide põhikomponentideks on kuumusekindlad mineraalid , mis moodustavad nende koored ja vahevööd ( mantlid ). Enamasti on neil planeetidel metallidest, nagu raud ja nikkel , koosnevad tuumad. Kolmel Maa-sarnasel planeedil (Veenusel, Maal, Marsil) on piisavalt tihe atmosfäär, et saab rääkida kliimast . Merkuur ja Marss on kaetud arvukate kraatritega, vulkaanilised pinnavormid on valdavad Veenusel, väga tavalised Maal ning silma torkavad ka Marsil.
Merkuur on Päikesesüsteemis Päikesele lähim (kaugus=0,4 AU Päikesest) ja ka väikseim planeet (0,055 Maa massi). Merkuuril ei ole looduslikke kaaslasi ja ainukeseks geoloogiliseks nähtuseks peale kaatrite on kaljud, mis on tõenäoliselt tekkinud planeedi kokkutõmbumise ajal selle varajases faasis. Merkuuri peaaegu olematu atmosfäär koosneb aatomitest, mida päikesetuul pinnalt üles lennutab. Merkuuri suhteliselt suurt rauast tuuma ja õhukest vahevööd ei ole suudetud veel korralikult seletada. Arvatakse, et planeedi välimised kihid pühiti minema hiiglasliku kokkupõrkega või noore Päikese mõju ei lasknud neil korralikult välja areneda.
Veenus on massi poolest Maale kõige sarnasem (0,815 Maa massi). Nagu Maal, on ka Veenusel paks silikaatidest vahevöö ning rauast tuum, paks atmosfäär ning pinnal toimuvad geoloogilised protsessid. Kuid erinevalt Maast on Veenus kuiv ja tema atmosfäär on Maa atmosfäärist koguni 90 korda tihedam, koosnedes põhiliselt süsinikdioksiidist. See on Päikesesüsteemi kuumim planeet, tema pinna temperatuur küündib 460 kraadini, seda tänu atmosfääris suurel hulgal leiduvatele kasvuhoonegaasidele. Veenuse pinnavormid on kujundatud üleplaneedilise vulkaanilise aktiivsuse käigus. Veenusel puuduvad looduslikud kaaslased.
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. Kuu kaugus maast on 356 000-406 700 km.
Pindala: 510 mln. km2
Ookeanide pindala: 361 mln. km2
Mandrite ja saarte pindala: 149 mln. km2
7
Marss on väiksem kui Veenus ja Maa (0,107 Maa massi). Marsi atmosfäär koosneb enamjaolt süsinikdioksiidist ning atmosfäärirõhk pinnal on vaid 0,6 protsenti Maa atmosfäärirõhust. Marsi pinnas on väga ebaühtlane, kaetud arvukate meteoriidikraatritega. Marsil asuvad ka mõned suured vulkaanid, teiste hulgas Olympus Mons, Päikesesüsteemi kõige kõrgem mägi. Marsil on ka silmatorkavad orud, kõige suurem neist tektoonilise aktiivsuse käigus tekkinud Valles Marineris. Marsi pinnase punakas värvus tuleneb raudoksiidist, mida leidub kõikjal pinnases. Marsi poolustel on polaarmütsid, mis koosnevad süsinikdioksiidi ja vee jääst. Marsil on 2 looduslikku kaaslast , Deimos ja  Phobos , need on arvatavasti gravitatsiooniliselt kinni püütud asteroidid.
Joonis 2. Merkuur, Veenus, Maa, Marss
8
Hiidplaneedid
Hiidplaneedid ehk Jupiteri tüüpi planeedid on Päikesesüsteemi suure massiga planeedid, mis koosnevad valdavalt erinevatestgaasidest ning jääst. Hiidplaneetidel pole tahket pinda, vaadeldav on vaid pilvkatte välispind. Sisemuses asub tõenäoliselt vedelas olekus mineraalidest ja gaasidest tuum. Meie päikesesüsteemis on neli hiidplaneeti. Päikesesüsteemi hiidplaneete iseloomustavad rõngad ja arvukad kaaslased. Teleskoobis silmaga nähtavad rõngad on vaid Saturnil, kuid täpsete maapealsete vaatluste või kosmoseaparaatide abil on avastatud rõngad ka Jupiteril, Uraanil ja Neptuunil.
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. Jupiteril nagu kõigil hiidplaneetidel puudub tahke pind. Jupiteri 1000 km paksune atmosfäär koosneb peamiselt vesinikust (70%) ja heeliumist (27%) ( protsendid  massi järgi), vähe leidub metaani, ammoniaaki, etaani, atsetüleeni, fosfiini ja veeauru. 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. Jupiteril on 16 kaaslast.
Saturn on kuues planeet Päikesest ja suuruselt teine meie Päikesesüsteemis. Saturni siseehitus koosneb arvatavasti tuumast, mille moodustavad raud, nikkel ja silikaatne kivim ja mida ümbritseb paks kiht metallilist vesinikku. Järgmiseks tuleb vedela vesiniku ja vedela heeliumi vahekiht , mida omakorda ümbritseb väline gaasikiht. Saturni atmosfäär koosneb 96,3% ulatuses molekulaarsest vesinikust ja 3,25% heeliumist. Planeet näib hele-kollane atmosfääri ülemistes kihtides asuvate ammoniaagi kristallide tõttu. Arvatakse, et planeedi magnetvälja tekitab läbi metallilise vesiniku kihi jooksev elektrivool. Saturnil võib
tuul puhuda kiirusega 1800 km/h. Planeedil on silmapaistev ringide süsteem, mis koosneb üheksast rõngast ja kolmest katkendlikust kaarest. Ringide süsteem koosneb peamiselt jääosakestest ja vähesel määral väiksematest kividest ja tolmust. Saturnil on kuuskümmend kaks teadaolevat kuud. Saturni suurim kuu Titaan , mis on ühtlasi päikesesüsteemis suuruselt teine kuu ja ühtlasi suurem kui planeet Merkuur, on ainus kuu meie päikesesüsteemis, mis suudab hoida märkimisväärset atmosfääri
Uraan  on Päikesesüsteemi seitsmes planeet. Tema raadius on Päikesesüsteemi planeetide seas kolmandal ning mass neljandal kohal.  Uraani atmosfääri temperatuur on Päikesesüsteemi planeetide hulgas kõige madalam, langedes kuni 49 kelvinini (−224 °C). Väga madala temperatuuritõttu kuuluvad atmosfääri koostisesse peamiselt väga kerged gaasid – vesinik ja heelium. Atmosfääri alumistes kihtides esinevad  pilved , mis on moodustunud metaanist, ammoniaagist ja veest. Pilvekihid on küllaltki keerulise ja kihilise struktuuriga. Arvatavalt asuvad metaanipilved ülemises ja veepilved alumises osas. Vähesel määral leidub atmosfääris ka süsivesinikke. Uraani sisemus koosneb peamiselt kivimitest ja jääst.
9
Sarnaselt teistele hiidplaneetidele on ka Uraanil rõngad, magnetosfäär ja palju kaaslaseid. Uraani telje kaldenurk orbiidi tasandi suhtes on vaid ligi kaheksa kraadi, mistõttu planeedi põhja- ja lõunapoolus asuvad seal, kus enamikul teistel planeetidel on ekvaator. Tuule kiirused planeedil võivad ulatuda kuni 250 m/s (900 km/h). Uraanil on 27 kuud.
Neptuun on kaheksas ja viimane suurtest planeetidest meie päikesesüsteemis. 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. Nagu tüüpilised  gaasilised planeedid, on Neptuunil kiired tuuled piiratud laiuskraadide joontega, esinevad suured tormid või keerised. Neptuuni tuuled on kõige kiiremad Päikesesüsteemis, ulatudes 2000 km/h. Neptuunil on 14 teadaolevat kuud. Nagu teistelgi hiidplaneetidel, on ka Neptuunil rõngad. Neptuuni kaks kitsast rõngast paiknevad üks 53 000 ja teine 63 000 kilomeetri kaugusel planeedi tsentrist. Pikema ekspositsiooniaja korral tuleb esile veel teisi rõngaid, kuid need on oluliselt nõrgema heledusega ja laiemad.
Joonis 3. Alt üles: Jupiter, Saturn, Uraan, Neptuun
10
Asteroidide vöö ja komeedid
Asteroidid on väikesed Päikesesüsteemi kehad. Need koosnevad põhiliselt mineraalidest ja metallidest. Asteroidide vöö asub Marsi ja Jupiteri vahel, nende orbiidid jäävad Päikesest valdavalt 2,3 kuni 4,9 astronoomilise ühiku kaugusele. Arvatakse, et asteroidide vöö on tekkinud Päikesesüsteemi algusaastatel, kui Jupiter oma suure gravitatsiooniga segas planeedi tekkimist. Asteroide võib leida igas suuruses, alates mõnest meetrist kuni ca 1000 kilomeetrini välja. Suurimad asteroidid on liigitatud kääbusplaneetide hulka. Asteroidivöö sisaldab 1 – 2 miljonit asteroidi , mille diameeter on üle ühe kilomeetri. Kuid vaatamata sellele ei ole kogu piirkonna mass rohkem kui üks tuhandik Maa massist. Asteroidide vöö on väga hõredalt asustatud. Kosmoselaevad lendavad sealt läbi ilma kahjudeta. Asteroididest väiksemaid Päikesesüsteemi väikekehasid nimetatakse meteoorkehadeks.
Komeedid on väikesed Päikesesüsteemi kehad, tavaline läbimõõt on kõigest mõni kilomeeter. Komeedid koosnevad põhiliselt jäätunud gaasidest ja vähesest osast mineraalidest. Kui komeet läheneb Päikesele, hakkab komeeti moodustav poorne jäine materjal aurustuma ning seejuures paiskub komeedist välja ka tolmu. Päikesevalgust peegeldav gaas ja tolm tekitavad komeedi saba. Komeedist väljuvad osakesed annavad Päikesesüsteemi siseosades meteoorkehade hulgale arvestatava panuse.

Kokkuvõte

Päikesesüsteem tekkis umbes 5miljardit aastat tagasi. Planeedid liiguvad ümber Päikese. Planeedid on kindlas järjekorras: Merkuur, Veenus, Maa, Marss, Jupiter, Saturn, Uraan, Neptuun. Päikesesüsteemi planeedid jagunevad Maa-tüüpi planeetideks ja hiidplaneetideks. Eriline nende hulgas on Maa – ainus teadaolev planeet, millel on elu jaoks vajalikud tingimused. Sarnaseim Maale on Marss. Planeedid peegeldavad Päikese valgust. Meie Päikesesüsteemis oli 9, nüüd on 8 planeeti. Planeedid on erineva suurusega.
11
Kasutatud kirjandus
Eesti entsüklopeediakirjastus. 2003. A ja O taskuteatmik. Tallinn
TEA Kirjastus. 2008. Tea laste- ja noorte entsüklopeedia. Tallinn
Lõhmus, J. Pärtel, E. Füüsika IX klassile. 2000. Päikesesüsteem, tähed ja universum . Tallinn
Wikipeedia . Päikesesüsteem. Kättesaadav: http://www.wikipedia.ee
Murula, Ü. Päikesesüsteem. Kättesaadav http://www.rak.edu.ee
12