Jeśli jesteś właścicielem tej strony, możesz wyłączyć reklamę poniżej zmieniając pakiet na PRO lub VIP w panelu naszego hostingu już od 4zł!

 

Temat 1. Planeta Ziemia. Układ Słoneczny.

Ziemia jest częścią Wszechświata, jedynym znanym nam miejscem powstania i rozwoju życia organicznego. Wszechświat jest to cała przestrzeń, w której skład wchodzą części materialne (np. galaktyki) i niematerialne (np. energia). Istnieją różne teorie na temat powstania wszechświata, jednakże najczęściej jego powstanie tłumaczy się teorią „Wielkiego wybuchu”. Około 10 – 15 mld lat temu nastąpiła wielka eksplozja, w wyniku której powstała z wodoru cała materia, z której zbudowany jest wszechświat. Od tamtego momentu wszechświat zaczął się rozszerzać.
Ziemia położona jest w Układzie Słonecznym na obrzeżach jednej z galaktyk, zwanej Drogą Mleczną. Nasza galaktyka zaliczana jest do galaktyk spiralnych. Wraz z rozwojem cywilizacji powstawały różne teorie na temat budowy świata. Do najbardziej rozpowszechnionych należą:

  • Teoria geocentryczna

Ostateczną formę tej teorii stworzył grecki astronom Klaudiusz Ptolemeusz w II w.n.e. i opublikował w swoim dziele „Megale syntaksis”. Teoria ta zakładała, że Ziemia znajduje się w centrum wszechświata i nie wykonuje żadnych ruchów, a wszystkie planety, Słońce i Księżyc krążą wokół niej.

  • Teoria heliocentryczna

Została opracowana i opisana przez Mikołaja Kopernika w dziele „O obrotach sfer niebieskich” w XV wieku. Teoria ta zakładała, że  w centrum wszechświata znajduje się Słońce, a Ziemia jest jedną z planet, które krążą wokół niego. Natomiast jedynie Księżyc wykonuje ruch obiegowy wokół Ziemi.
Obecnie naukowcy zmodyfikowali teorię Kopernika i wiemy , że Słońce nie znajduje się w centrum wszechświata, ale tylko w centrum Układu Słonecznego.
Układ Słoneczny jest to układ, w skład którego wchodzą gwiazda (Słońce), 8 planet, planetoidy, komety, księżyce i inne ciała niebieskie. Słońce stanowi 99,87 % masy całego Układu Słonecznego.
Gwiazda jest to ciało niebieskie świecące własnym światłem.
Planety są ciałami niebieskimi, świecącymi światłem odbitym. Krążą wokół Słońca po orbitach eliptycznych i wokół własnej osi. Dzieli się je na planety wewnętrzne i zewnętrzne.
Do planet wewnętrznych zalicza się: Merkury, Mars, Ziemia i Wenus. Planety te można opisać kilkoma wspólnymi cechami:

  • małe rozmiar,
  • mniej lub bardziej gęsta atmosfera,
  • warstwowa budowa wewnętrzna i istnienie metalicznego jądra,
  • stosunkowo duża gęstość.

Do planet zewnętrznych  zalicza się: Jowisz, Saturn, Neptun i Uran. Planety te mają następujące wspólne cechy:

  • duże rozmiary
  • mała gęstość (są zbudowane głównie z gazów i pyłów)
  • gęsta i bardzo gruba atmosfera.

Księżyc jest to ciało niebieskie świecące światłem własnym, które krąży po orbicie wokół planety.  Księżyc, który obiega ziemię wykonuje swój ruch w czasie 27,32 dnia – wartość ta nosi nazwę miesiąca gwiazdowego. Do Księżyca, tak jak do Ziemi dochodzi światło Słoneczne i w danej chwili może ono oświetlić tylko połowę jego powierzchni. W wyniku zmiennego położenia Księżyca, Ziemi i Słońca względem siebie, z Ziemi widoczny jest w czterech fazach:

  • nów – ku Ziemi zwrócony jest nie oświetloną częścią i jest niewidoczny dla nas; znajduje się między Słońcem a Ziemią
  • pierwsza kwadra – widoczna jest tylko połowa oświetlonej części Księżyca
  • pełnia – widoczna jest jego cała strona oświetlona, znajduje się po przeciwnej stronie Ziemi niż Słońce
  • ostatnia kwadra - widoczna jest tylko połowa oświetlonej części Księżyca, ale kształt jest odwrócony w stosunku do pierwszej kwadry

W wyniku ustawienia się Księżyca, Ziemi i Słońca w jednej linii dochodzi do zaćmienia.

zacmienie_ksiezyca
Zaćmienie Księżyca

zacmienie_slonca
Zaćmienie Słońca

Planetoida jest to ciało niebieskie świecące światłem odbitym, krążące wokół Słońca i własnej osi, mające średnicę poniżej 1000 km. Najwięcej planetoid znajduje się pomiędzy Marsem a Jowiszem, miejsce to nosi nazwę pasa planetoid.
Meteroid jest to drobna cząstka materii międzyplanetarnej, która może ulec spaleniu wchodząc w atmosferę ziemską lub spaść na powierzchnię Ziemi. Meteroid spadający na powierzchnię Ziemi nosi nazwę meteorytu.
Kometa jest to ciało niebieskie, które krąży wokół gwiazdy po bardzo wydłużonej orbicie. Gdy znajduje się bardzo blisko gwiazdy, wokół jądra tworzy się świecący warkocz.

Poglądy na kształt Ziemi
Kulistość Ziemi jako pierwsi udowodnili już greccy filozofowie. Twierdzenie takie już w VI w. p.n.e. podał Pitagoras, następnie Arystoteles przedstawił dwa dowody na kulisty kształt Ziemi:

  1. Obserwując statki wyłaniające się stopniowo zza horyzontu i zawijające do portu stwierdził, że muszą one płynąć po łuku.
  2. Podczas przemieszczania się po południku zauważył, że zmienia się wysokość gwiazd.

Kolejnym greckim uczonym był Eratostenes z Cyreny, dokonał on pomiaru obwodu Ziemi i promienia ziemskiego.


pomiar_Eratostenesa

Eratostenes zmierzył odległość między Aleksandrią a Syenne (obecna Asuan) – wyszło mu 5 000 stadionów (1 stadion równa się 178, 35 m). Następnie wiedząc, że słońce znajduje się w zenicie w Syenn zmierzył kąt padania promieni słonecznych w Aleksandrii, który wyniósł 7,2 o. Po uzyskaniu tych wartości zastosował twierdzenie Talesa i podstawił do wzoru dane:


obliczenia_E

Po dokonanych obliczeniach uzyskał obwód Ziemi – 250 000 stadionów. Otrzymaną wartość podstawił do wzoru na obwód koła – O = 2πr i otrzymał długość promienia. Po przeliczeniu jego wyniku na dzisiejsze miary wartość ok. 6400 km.

Ziemia jednak nie jest kulą. Już w wieku XVIII stwierdzono, że jest spłaszczona na biegunach, a według współczesnych badań udowodniono, że ma kształt elipsoidy obrotowej lub geoidy.
Elipsoida obrotowa jest to bryła powstała w wyniku obrotu elipsy wokół własnej osi. Natomiast geoida jest to bryła tak pomyślana, że w każdym miejscu jej powierzchnia jest pozioma, a więc prostopadła do kierunku działania siły ciężkości, a na morzach znajduje się na średnim poziomie mórz. Geoida jest kształtem bardzo zbliżona do elipsoidy obrotowej.
Wymiary Ziemi:

  • promień biegunowy – 6356,863 km
  • promień równikowy – 6378,245 km
  • obwód równika – 40 075,704 km
  • długość południka – 20 004,274 km

ZAPAMIĘTAJ: teoria geocentryczna, teoria heliocentryczna, planety wewnętrzne, planety zewnętrzne, zaćmienie Księżyca, zaćmienie Słońca, cechy Ziemi.