Globaalfüüsika - Kosmos

1. Globaalfüüsika - Kosmos Mirt Gramann Tartu Observatoorium

2. Programm 1. Päikesesüsteem 2. Tähed 3. Meie Galaktika 4. Galaktikad 5. Kosmoloogia 6. Universumi tekkimine ja arenemine

3. Päikesesüsteem

4. 2006. a. Pluto - väikeplaneet

5. Meie Galaktika

7. 1. Päikesesüsteem 1.1 PS üldised omadused 1.2 Planeetide liikumine 1.3 Planeetide füüsikalised omadused 1.4 PS tekkimine ja arenemine 1.5 Teised planeedisüsteemid

8. 1.1 PS üldised omadused • Süsteemi tsentriks on Päike - moodustab 99.8% • süsteemi kogumassist ja on selle ainus energiaallikas. • PS süsteemi kuuluvad: • kaheksa suurt planeeti • planeetide kaaslased (~165) • asteroidid • Kuiperi objektid • komeedid • meteoorkehad • planeetidevaheline tolm ja gaas

11. Planeetide kaaslased

12. Asteroidid Asteroidid on Maa tüüpi planeetide sarnased, kuid neist tunduvalt väiksemad taevakehad. Enamik asub nn asteroidide vöös 2.1 – 3.3 AU kaugusel, Marsi (1.5AU) ja Jupiteri(5.2AU) vahel. 3 suuremat: Ceres (940km), Pallas (580km), Vesta(540). 15 asteroidi suuremad kui 300 km. Fix. Orbiitidega 250 000 (-> 500000).

13. Asteroidide orbiidid:

14. Kuiperi vöö objektid

16. Komeedid 2-3 miljonit 2

17. Oorti-Öpiku pilv

18. Kuiperi vöö ja Oorti pilv

19. 1.2 Planeetide liikumine 1. Planeetide orbiidid on ligikaudu samas tasapinnas ja praktiliselt ringikujulised. Planeedid tiirlevad ümber päikese samas suunas Päikese pöörlemisega. 2. Enamik planeete pöörleb tiirlemisega samas suunas. Planeetide pöörlemistelg võib olla orbiidi tasandi suhtes kaldu. 3. Enamik planeetide kaaslastest tiirleb emaplaneedi ekvaatori tasandis ning planeedi pöörlemisega samas suunas.

20. Kepleri seadused 1609. ja 1619. a ilmunud teostes formuleeris Kepler planeetide liikumise kolm seadust. Kepler tuletas oma seadused isiklike ning oma õpetaja Tycho Brahe poolt tehtud vaatluste põhjal. 1687.a. näitas I. Newton, et Kepleri seadused on järeldus Newtoni gravitatsiooniseadusest.

22. P – planeedi tiirlemisperiood a – orbiidi pikem pooltelg

23. Kepleri III seadus 1 AU ~ 150 miljonit km

25. Orbiidi eksentrilisus Orbiidi eksentrilisus e (0< e < 1) on defineeritud kui e = D / 2a, D – kaugus fookuste vahel b2 = a2 (1 - e2), a – pikk pooltelg, b – lühike pooltelg Ring – e=0

26. Planeetide tiirlemine

27. Planeetide pöörlemine

28. Pöörlemistelje kalle

29. 1.3 Planeetide omadused

30. Päikese ja planeetide suhtelised mõõtmed

31. Maatüüpi- ja hiidplaneedid 1. Maatüüpi on väikesed ja tihedad; hiidplaneedid on suured ja väiksema tihedusega. 2. Maatüüpi koosnevad enamasti kividest ja sisaldavad palju metalle, hiidplaneedid koosnevad enamasti vesinikust, heeliumist ja vesiniku ühenditest. 3. Maatüüpi planeetidel on tahke pind, hiidplaneetidel ei ole. 4. Maatüüpi planeetidel on vähe kuusid, hiidplaneetidel palju kuusid ja samuti rõngad.

33. Maatüüpi planeetide atmosfäärid

34. Maatüüpi planeetide siseehitus Kihid tiheduse järgi tuum – kõige suurema tihedusega materjal, peamiselt metallid nagu nikkel ja raud asuvad tuuma keskmes; vahevöö – väiksema tihedusega kivimid, räni sisaldavad mineraalid, hapnik ja teised elemendid; väline koor – kõige madalama tihedusega kivimid, nagu graniit ja basalt (tüüpiline vulkaanilise kivimi vorm), pinnavormid.

35. Maatüüpi planeetide siseehitus

36. Hiidplaneedid

37. Jupiteri siseehitus

38. 1.4 PS tekkimine ja arenemine

39. Nõudedmudelile 1)Peaks ära seletama planeetide liikumise seaduspärasused; 2) Peaks ära seletama, miks meil tekkisid erinevat tüüpi planeedid: maatüüpi- ja hiidplaneedid; 3) Peaks ära seletama Päikesesüsteemi väikekehade olemasolu ja asetuse: asteroidid, Oorti pilve ja Kuiperi vöö objektid; 4) Võiks samal ajal lubada ka erandeid: nt Veenus pöörlemine; 5) Võiks ennustada ka teiste planeedisüsteemide evolutsiooni

40. Nebular contraction 17-s sajand, R. Decartes:Tv tolmu ja gaasi pilv hakkab kokku tõmbuma omaenese gravitatsiooni mõjul ja muutub tihedamaks ja kuumemaks. Tähe teke tsentris ja planeedid külmemates välistes piirkondades. 1796 a. de Laplace – nurkmomendi idee – kokkutõmbumisel pöörlemiskiirus kasvab, mis viib udukogu kuju muutumisele. Kokkutõmbumine toimub eelkõige pöörlemistelje suunas. Planeedid tekkisid sellest pöörlevast materjalist -> planeetide orbiidid peaaegu ringikujulised ja samas tasapinnas.

42. Kondensatsiooni teooria Kollaps ja lamenemine õige, kuid kuuma gaasi kettas ei saa tekkida aine klumpe, millest tekiksid planeedid. Kondensatsiooni teooria – uus element tähtedevaheline tolm, millel kaks olulist rolli: 1. Aitab kuuma gaasi jahutada; 2. Tolmu osakesed tegutsevad kui kondensatsiooni tuumad. Pärast esimeste kondensatsioonitsentrite tekkimist hakkasid nad kasvama ja kokku põrkuma - tekkis akretsioon –> plantesimaalsed objektid ->protoplaneedid.

43. Planeetide tekkimine Väikesed kondensatsioonitsentrid hakkasid kasvama ja kokkupõrkuma – tekkis akretsioon

45. Temperatuur enne akretsiooni

47. 1.5 Teised planeedisüsteemid 2010 –> 450 eksoplaneeti 380 tähe ümber Süsteemid: 30 – kaks planeeti • - kolm planeeti 2 - neli planeeti 1 - viis planeeti ja 1 – kuus planeeti ~ 10 % tähtedest

50. Radiaalkiiruste meetod Selle meetodiga on avastatud rohkem kui 90% eksoplaneetidest.