Universum (4)

Kiviõli 1. Keskkool
Universum
Referaat
Uku Vernik
9a Universum on lõpmata suure ulatusega ruum mis sisaldab nii mõndagi. Seal on Päike, planeedid , Linnutee ehk Galaktika . Galaktika on miljonite, miljardite ja triljonite tähtede kogum. Ehituse järgi jagatakse galaktikad elliptilisteks, spiraalseteks ja korrapäratuseks. Tähed esinevad peaaegu alati kogumitena, mida nimetatakse galaktikaks. Peale tähtede sisaldavad nad gaasi, tähtedevahelist tolmu ja tumedat ainet. Umbes 10...20% galaktikas on tähed, gaas ja tolm. Galaktikaid hoiab koos gravitatsioon , mille toimel galaktika osad tiirlevad galaktika keskme ümber. Arvatakse, et mõningate, aga võib-olla ka enamiku galaktikate keskmes asub must auk. Must auk on ruumipiirkond , mille gravitatsioon on nii suur, et ei miski materiaalne, isegi valgus, ei pääse temast välja. Seda tekitab piisavalt suure massi olemasolu piiratud ruumiosas. Must auk koosneb kahest osast, milleks on singulaarsus ja sündmuste horisont . Must auk tekib siis, kui mingi väga suur taevakeha , näiteks piisava suurusega täht tekitab oma gravitatsiooni mõjul oma sisemuses nii suure rõhu, et taevakeha paokiirus ( on väikseim kiirus, mis võimaldab mingi taevakeha või taevakehade süsteemi külgetõmbejõu mõjupiirkonnast lahkuda) hakkab lähenema valguse kiirusele . Linnutee on miljardite kaugete tähtede ühtesulav valgus, see tähendab Linnutee on tähesüsteem. Linnutee on meie galaktika, suuruselt teine galaktika Kohalikus Galaktikarühmas. Kohalik Galaktikarühm ehk Kohalik Rühm on üle 30 lähestikusest galaktikast koosnev moodustis , millesse kuulub ka meie Linnutee. Linnutee läbimõõt on 100 000 valgusaastat ja ta koosneb enam kui miljardist tähest. Linnutee galaktika tuum on must auk. Linnutee galaktika on spiraalne hiidgalaktika. Päike paikneb Linnutee galaktika tasandil läheduses, ühe spiraalharu sisemisel serval, 34 000 valgusaasta kaugusel galaktika tuumast. Päike tiirleb koos oma planeetidega ( Merkuur, Veenus , Maa, Marss, Jupiter , Saturn , Uraan ja Neptuun ) ümber galaktika keskme kiirusega 250 km/s. Ühe täistiiru galaktikas teeb Päike 200 miljoni aasta jooksul. Meie Linnutee galaktikal on 2 kaaslast ­ Suur Magalhãesi Pilv ja Väike Magalhãesi Pilv, ,mis asuvad meist 200 000 valgusaasta kaugusel. Mõlemad on korrapäratud galaktikad, mida on võimalik vaadelda Maa lõunapoolkeralt. Lähim spiraalne galaktika ­ Andromeeda udukogu, mis asub meist 2 miljoni valgusaasta kaugusel. Universum kasvab pidevalt, selle osad eemalduvad kogu aeg üksteisest. Me saame universumi kohta teavet, kui uurime võimsate teleskoopide abil kosmosest Maale jõudvat kiirgust, näiteks valgust, raadiolaineid ja röntgenkiiri. Tähe valgus läbib aasa jooksul 9,5 miljardit kilomeetrit. Seda vahemaad nimetatakse valgusaastaks. Valgusaasta on vahemaa, mille valgus läbib vaakumis ühe aasta jooksul. Teleskoobis paistva kauge tähe valgusel on meieni jõudmiseks kulunud võib-olla tuhandeid aastaid. Universumis on miljardeid galaktikaid. Enamik teadlasi usub, et galaktikad tekkisid miljardeid aastaid tagasi gaasipilves, mis moodustus võimsa plahvatuse tagajärjel seda n imetatakse Suure Paugu teooriaks. Suur Pauk oli hüpoteetiline sündmus umber 13,7 miljardit aastat tagasi: universum hakkas kujuteldamatult tihedast olekust plahvatuslikult paisuma . Seda loetakse kosmoloogia standardmudelis universumi alguseks. Paisumine on vaadeldav Hubble´i seose kaudu mis ütleb, et mida kaugemale mingi galaktika meist on, seda kiiremini ta meist eemaldub. Suurest Paugust umbes 300 000 aasta võrra hilisemast seisundist annab tunnistust kosmiline mikrolainetaust ehk reliktkiirgus : tol ajal omandasid mikrolainetausta footonid ( footon on elektromagnetkiirguse väiksem osake ehk kvant ) absoluutselt mustale kehale omase kiirgusspektri. Mikrolaine -taustakiirguse ehk reliktkiirguse temperatuur on 2,7 kelvinit (umbes -270C) Kosmoloogia tegeleb universumi arenguga aegade algusest kuni tänapäevani ning püüab ennustada Universumi tulevikku. Enamik uuemaid mudeleid ennustab üha enam jätkuvat paisumist. Aga on ka seisukoht, mille kohaselt Universum lõpuks kollapseerub. Tänapäeval lähtutakse universumi suuremastaabilise struktuuri kirjeldamisel Albert Einsteini üldrelatiivsusteooriast. Üldrelatiivsusteooria on füüsikateooria, mis seletab gravitatsiooni olemust aegruumi kõveruse abil. Üldrelatiivsusteooria järgi on raske mass ja inertne mass ekvivalentsed: pole võimalik teha kindlaks, kas keha asub gravitatsiooniväljas või kiirendusega liikuvas taustsüsteemis. Kvantteooria on küll andnud olulise panuse varajase, väga tiheda ja kuuma universumi kirjeldamisse, mille puhul tuleb tegeleda elementaarosakestega. Arvatavasti saadakse universumist täielikumalt aru alles siis, kui füüsikas luuakse teooria, mis ühendab üldrelatiivsusteooria kvantteooriaga. Nii tuleb paljusid seni saadud tulemusi pidada esialgsteks.
Maa-tüüpi planeedid on Veenus, Maa, Merkuur ja Marss.
PLANEEDID Päike on päikesesüsteemi keskpunkt. Oma valguse ja soojuse tõttu on ta meile väga vajalik. Ilma nende tingimusteta ei oleks elu maal. Oma olemuselt on Päike samasugune täht nagu kõik ülejäänudki. Teised tähed paistavad meile vaid väikeste valguspunktidena, kuna nad on väga kaugel. Nagu kõik tähed, nii on ka Päike hõõguv gaasikera , mis koosneb peamiselt vesinikust ja heeliumist ning vähemal määral teistest elementidest. ,,Päikese välised kihid ilmutavad eristatavat pöörlemist: ekvaatoril pindmine kiht teeb täispöörde iga 25,4 päevaga; pooluste lähedal aga 36 päevaga. Selline veider käitumine tuleb sellest, et Päike ei ole tahke keha nagu Maa, vaid koosneb peamiselt gaasidest. Nii pöörleb Päikese väline gaasiline kiht erinevalt Päikese tuumast. Eristatav pöörlemine ulatub üsna sügavale Päikese sisemusse , aga Päikese tuum pöörleb nagu tahke keha. Samalaadseid efekte on täheldatud ka gaasilistel planeetidel. Tingimused Päikese tuumas on äärmuslikud. Temperatuur on 15.6 miljonit Kelvin'it ja rõhk on 250 biljonit atmosfääri. Tuuma gaasid on kokku surutud 150 korda tihedamalt, kui vesi." Päikese läbimõõt on 1,4 miljonit kilomeetrit. Päike kaalub nagu 300 000 Maad. Päikese vanus on umbes 4,5miljardit aastat. Päikese välispinna temperatuur umbes 6000°C.
Merkuur on Päikesele kõige lähem ning kõige väiksem Päikesesüsteemi planeet. Ta on Maa kaaslasest Kuust pisut suurem (läbimõõt on 40% võrra suurem). Ta asub Päikesele umbes 3 korda lähemal kui Maa. Merkuur on kollast ja tumehalli värvi. Merkuur teeb tiiru ümber päikese 88 Maa ööpäeva jooksul. Merkuuri mass on 3,303 × 1023 kg ja tihedus 5,43 g/cm3. Atmosfäär puudub, kuna planeedi külgetõmbejõud on küllalt nõrk ning pind kuum. Seetõttu on Merkuuri pinna kohal olev põhiliselt vesinikust, heeliumist, kaaliumist, naatriumist, hapnikust, süsinikdioksiidist, neoonist ja argoonist koosnev gaas äärmiselt hõre. Atmosfääri kogurõhk on umbes 2×109 millibaari. Keskmine kaugus päikesest on 57 919 000 km. Kaaslased puuduvad. Pind sarnaneb Kuu pinnaga (teravate piirjoontega erinevate vanusega kraatrid ja mäeahelikud). Merkuuri pinda katab tolm. Laamtektoonika puudub. Mõnes kohas täidab kraatreid sileda pinnaga hangunud laava . Meenutavad Kuu meresid. Koostis on 60­70% ulatuses metalle ja 30% ulatuses silikaate. Sisemuses domineerib suur rauast tuum. Keskmine pinnatemperatuur on 452 kelvinit (179° C). Päeval on keskmine pinnatemp 623° K, öösel 193° K. Elu võimalikkus puudub.
Veenus on Maaga peaaegu ühesuurune ning meile lähim planeet (minimaalne kaugus 42 000 000 km). Veenus on nii hele ainult Päike ja Kuu on heledamad . Veenus on taevast kergesti leitav. Hommikutaevas nähtavat Veenus nimetatakse Koidutäheks, õhtutaevast nähtavat Ehatäheks. Veenusele maandus esimesena Nõukogude Liidu automaatjaam ´´Venera 7´´ 1970. aastal. Veenuse mass jääb maa massile alla vaid viiendiku võrra. Keskmine tihedus on 5,25 g/cm3. Atmosfäär koosneb peamiselt süsihappegaasist (96,5%), veel on lämmastikku, vingugaasi, süsinikdioksiidi ja veeauru. Atmosfäär on 100 korda tihedam kui Maal. Kaetud kogu ulatuses läbipaistmatu pilvekihiga. Kaugus Päikesest on 108,200,000 km. Kaaslased puuduvad. Pind on suhteliselt sarnane Maaga. Leidub tuhandeid vulkaane . Leitud on tardkivimeid nagu Maalgi (graniit, basalt). Pinnatemperatuur on 480o C. Aastaaegade vaheldumine puudub. Elu võimalikkus puudub.
Maa on Päikesesüsteemi kolmas planeet Päikese poolt loetuna ning ainuke teadaolev planeet Universumis, kus leidub elu. Maa mass on 5.9736×1024 kg, tihedus 5,515 g/cm3. Atmosfäär koosneb 77% lämmastikust ning 21% hapnikust, lisaks süsihappegaas ja veeaur. Kaugus Päikesest on 149,600,000 km. Kaaslasi on Maal üks ­ Kuu. Pind on ligikaudu 71% ulatuses kaetud ookeanite ning 29% ulatuses maismaaga, toimub pidev suurte maakoore plokkide (nn. laamad) liikumine, mille käigus tekivad ja kaovad mäeahelikud, toimuvad maavärinad ja purskavad vulkaanid . Keskmine temperatuur on 14° C. Süstemaatilistel ilmavaatlustel maapinna lähedal registreeritud kõrgeim õhutemperatuur on 58° C ja madalaim õhutemperatuur on -89,6° C. Aastaaegu on neli (talv, kevad, suvi, sügis).
Maal on elu võimalik
Marsi mass on üks kümnendik Maa massist. Tihedus on 3,97 g/cm3. Atmosfäär on väga hõre, koosneb põhiliselt väikesest kogusest järelejäänud süsinikdioksiidist (95.3%), lisaks lämmastikust, argoonist ja väikese lisandandina hapnikust (0.15%) ning veest (0.03%). Atmosfäär on küllalt tihe, et Marsil saaksid möllata väga tugevad tuuled ja tohutud tolmutormid , mis mõnikord neelavad terve planeedi kuudeks. Atmosfääri rõhk Marsi pinnal on võrreldav õhurõhuga 35 km kõrgusel maapinnast . Kaugus Päikesest on 227,940,000 km. Marsil on kaks pisikest kaaslast, Phobos (kreeka keeles ´´hirm´´)läbimõõt 28 km ja Deimos (kreeka keeles ´´ahastus´´)läbimõõt 16 km. Enamik Marsi pinda meenutab punakat kivikõrbe.
Heledamad alad ( mandrid ) on keskmiselt 3 km kõrgemad tumedatest (meredest). Mandritel on meteoriidikraatreid rohkem kui meredel. Mäeahelike ja orgude kõrguste vahe küünib 14 km-ni. Silma paistab 5000 km pikkune, 120 km laiune ja 6 km sügavune lõhe. Osa pinnavorme (kuivanud jõesänge meenutavad orud, poolenisti ärauhutud valliga kraatrid) lubavad arvata, et varem on Marsil olnud vett.
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 3 korda. Jupiteril nagu kõigil hiidplaneetidel puudub tahke pind. Jupiteri 1000 km paksune atmosfäär koosneb peamiselt vesinikust (70%) ja heeliumist (27%) 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. Jupiteri sisemuse täpne ehitus ning keemiline koostis ei ole tänapäevani veel selge, selgust peavad tooma tulevikus planeedi juurde saadetavad kosmoseaparaadid. Esimest korda külastas Jupiteri 1973, aastal planeetidevaheline kosmoseaparaat Pioneer 10, millele järgnes Pioneer 11. Hiljem on Jupiteri külastanud Voyager 1 ja Voyager 2 ning Ulysses. Kosmoseaparaat Galileo tiirles 8 aastat ümber Jupiteri ning pakkus senini kõige täpsemat infot nii Jupiterist kui selle suurematest kaaslastest. Magnetväli on Jupiteril 20 korda tugevam kui Maal. Jupiteril on 2006. aasta sügiseks teada 63 kuud. Neli suuremat ­ lo, Europa, Ganymedese ja Kallisto. Nad tiirlevad täpselt planeedi ekvaatori tasandis ringjoonelistel orbiitidel . Ülejäänud kuud on korrapäratu kujuga kaljurahnud, nende orbiidid on Jupiteri ekvaatori tasandis suhtes tugevasti kaldu ja erinevad ringjoonest . Saturn on Päikesesüsteemi kuues planeet. Saturni keskmine kaugus Päikesest on 9,5 astronoomilist ühikut (võrdub Maa keskmise kaugusega Päikesest). Saturnil on 2007 aasta seisuga 60 kuud lisaks 3 kinnitamata kuud. Enamus neist on väga väikesed: 34 on diameetrilt väiksemad kui 10 km ja veel 13 väiksemad kui 50 km. Saturni ööpäev kestab 10 tundi 32 minutit ja 15 sekundit. Saturni läbimõõt on 120 600 km, mis on 9,4 korda suurem kui Maal. Kuigi Saturn oma läbimõõdult on ainult umbes 20% Jupiterist väiksem, moodustab ta mass vaid ligikaudu 1/3 Jupiteri omast. Saturni keskmine tihedus ligikaudu on 0,687 g/cm3 . Saturni atmosfääri peamisteks koostisosadeks on vesinik (~96%) ja väiksemal määral ka heelium (~3%). Esindatud on ka metaan (~0.4%), ammoniaak (~0.01%), etaan (0.0007%) atsetüleen ja fosfiin. Saturni kuud järjestatuna kaugemast lähemale: Phoebe , Iabetus, Hyperion, Titan, Rhea , Helena, Dione, Kalypso, Telesto, Tethys, Enceladus, Mimas, Janus , Epimetheus, Pandora , Prometheus, Atlas , Pan.
Uraan on Päikesesüsteemi seitsmes planeet. Uraani avastas 31. märtsil 1781 Saksa päritoluga inglise amatöörastronoom. Ta nimetas uue planeedi kuningas George 3. auks, kui see nimi ei leidnud poolehoidu. Üldtuntuks sai nimi Uraan, mille pani saksa astronoom Johann Elert Bode. Uraanilt on leitud vesinikku, heeliumi,metaani ning vähesel määral atsetüleeni.
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 on ruumalalt 42 korda suurem Maast. Neptuuni on külastanud ainult
Voyager 2 25.augustil 1989 aastal. Mõõtmetelt on Neptuun väga lähedane Uraanile ja sarnane on ka välimus mida esakordselt võis uurida 1989. aastal Voyargeri poolt tehtud fotodelt. Maa pealsetest teleskoopidest näeme vaid tillukest rohekat ketast. Neptuuni kaugust Päikesest on kolm korda suurem kui Saturnil ja 1,5 korda suurem kui Uraanil. Neptuunil on 8 teadaolevat kuud ja 7 väikest ja Triton : Naiad , Thalassa, Despina, Galarea, Larissa , Proteus, Triton ja Nereid
KÄÄBUSPLANEEDID
1 Ceres on suurim ja esimene avastatud asteroid (väike planeedisarnane taevakeha). Selle avastas 19.sajandi esimesel päeval, 1. jaanuaril 1801 itaalia astronoom ja Palermo observatooriumi direktor Giuseppe Piazzi. Giuseppe Piazzi pidas oma avastust esialgu ekslikult komeediks. Berliini astronoom Johann Bode oli aga kindel, et Piazzi avastas ammu otsitud planeedi. Objekt kadus aga kuni detsembrini vaateväljast. Tänu kuulsa matemaatiku Carl Friedrich Gaussi arvutustele leiti Cereseks nimetatud objekt jälle üles. Esialgu nimetati Ceres ekslikult planeediks , kuid juba aasta hiljem parandati viga ära. 24. augustil 2006 aastal nimetas Rahvusvaheline Astronoomide Liit Cerese kääbusplaneediks, kuid asteroidiks jäi ta
endiselt. Pluuto on 1930. aastal avastatud kolme kaaslasega taevakeha päikesesüsteemis. Alates 1930 kuni 2006. aastani nimetati teda planeediks ning loeti päikesesüsteemi üheksandaks planeediks. 24. augustil 2006 otsustas Rahvusvaheline Astronoomiaunioon kvalifitseerida Pluuto ümber kääbusplaneediks. Pluutot ei ole külastanud ükski automaatjaam. Isegi Hubble´i kosmoseteleskoop suudab vaid üksikuid suuremaid vorme tema pinnal eristada. 19. jaanuaril 2006 asus Pluuto poole teele NASA kosmosesond New Horizons, mis jõuab sinna aastal 2015. Pluuto jääb suuruselt alla seitsmele päikesesüsteemi kaaslasele ­ Kuule , Iole , Europale, Ganymedesele, Kallistole, Titanile ja Tritonile. Pluuto keskmine raadius on 1195 km ning mass (1,305 ± 0,007)× 1022 kg .Tema keskmine tihedus on 1,92 ± 0,12 g/cm3 . Taevakeha täpne keemiline koostis on teadmata, kui võrdlemisis madal tihedus viitab 70% kivi ning 30% jää segule . Pluuto pinnatemperatuur jääb sõltuvalt asukohast -235° C ja -210° C vahel. 1978. aastal selgus, et Pluutol on kaaslane. Leitud kaaslase nimeks sai Charon . Pluuto läbimõõduks arvutati 4000km ja Charoni läbimõõduks 2000km. 2005. aastal leiti Hubble´i Kosmoseteleskoobi abil Pluuto kaks uut kaaslast, mis said esialgsed nimed S/2005 P1 ja S/2005 P2. Nüüdseks on neile antud nimed vastavalt Nix ja H.ydra.
136199 Eris varasem tähistus 2003UB313, varasem mitteametlik nimi Xena on päikesesüsteemi kääbusplaneet, Pluutost suurem Neptuuni- tagune objekt. 24.augustil 2006 heakskiidetud definitsioonile kvalifitseerus 2003 UB313 kääbusplaneediks. Enne seda otsust nimetasid selle avastanud Palomari Observatooriumi astronoomid ning NASA seda päikesesüsteemi kümnendaks planeediks. Praegu asub ta Päikesest 14,4 miljardi kilomeetri kaugusel. Eris on hästi valgust peegeldav taevakeha, mille pind on tõenäoliselt kaetud jäätunud metaaniga. Pinna peegeldus näitaja ( albeedo ) on koguni 86% ehk pealelangevast valgusest peegeldatakse 86% tagasi. Sarnase albeedoga klassi kuuluvad vaid Saturni kuu Enceladus. Erisel kuu nimega Dysnomia. Hubble´i kosmoseteleskoop on mõõtnud taevakeha
diameetriks 2400km.
Haumea on päikesesüsteemi viies kääbusplaneet, mis avastati 2005. aastal 2003. aastal tehtud fotode analüüsil ja seni tuntud vaid koodi 2003 EL61 järgi. Haumea on munakujuline taevakeha, mille mõõtmed on Pluutoga võrreldavad. Selle piklik kuju võib astronoomide arvates tulla kiirest pöörlemisest, mille põhjustas miljardite aastate tagune kokkupõrge mõne teise objektiga. Haume tiirleb Päikese ümber Neptuunist natuke kaugemal ja tema ümber tiirlevad ka kaks kuud ­ Hi´iaka ja Namaka.
Haumea
KÄÄBUSPLANEEDID PÄIKESESÜSTEEM
UNIVERSUM Kasutatud allikad
http://et.wikipedia.org/wiki/Kohalik_Galaktikar%C3%BCh m http://et.wikipedia.org/wiki/Valgusaasta http://et.wikipedia.org/wiki/Planeet http://et.wikipedia.org/wiki/Linnutee http://et.wikipedia.org/wiki/Galaktika http://et.wikipedia.org/wiki/Paokiirus http://et.wikipedia.org/wiki/Must_auk lk 574 illustreeritud laste etsüklopeedia http://et.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cldrelatiivsusteooria Pildi googlist võetud http://et.wikipedia.org/wiki/Veenus http://et.wikipedia.org/wiki/Marss http://et.wikipedia.org/wiki/Uraan http://et.wikipedia.org/wiki/Pluuto http://et.wikipedia.org/wiki/Maa_(planeet) http://et.wikipedia.org/wiki/Jupiter_(planeet) http://et.wikipedia.org/wiki/Merkuur http://et.wikipedia.org/wiki/Saturn http://et.wikipedia.org/wiki/Neptuun http://et.wikipedia.org/wiki/1_Ceres http://et.wikipedia.org/wiki/136199_Eris http://et.wikipedia.org/wiki/Haumea _(k%C3%A4%C3%A4busplaneet) http://images.google.ee/imgres ? imgurl= http://www.aai.ee/~urmas/ast/hdf.jpg&imgrefurl=http://www.aai.ee/~ur mas/ast/univB.html&usg=__- ow9Z5Yx2YlMAeI0d4N9lcZeB0M=&h=410&w=400&sz=41&hl=et&start=2& tbnid=qaAxQmJ3uS1CuM:&tbnh=125&tbnw=122& prev =/images%3Fq %3Duniversum%26gbv%3D2%26hl%3Det