SUNČEV SUSTAV

1. SUNČEV SUSTAV

2. SVA TIJELA SUNČEVA SUSTAVA • Sunce svojom privlačnom silom drži na okupu • Planete • Satelite – pratioce planeta • Komete • Planetoide • Meteroide • Prostor oko Sunca sadrži veoma rijedak plin i prah – međuplanetarno sredstvo

4. Unutarnji i vanjski planeti • Suncu je najbliži planet Merkur, a najudaljeniji Neptun (prije se smatralo da je to Pluton, no od 2006. ne smatra se planetom)

5. Udaljenosti planeta od Sunca ( a) pokoravaju se gotovo strogo po • Titus-Bodeovom zakonu, izvedenom bez ikakve fizikalne osnove : • Nesklad se uočava kod Neptuna . Na položaju a = 2,8 aj umjesto planeta se nalazi množina planetoida ( 1,1 – 5,8 aj ) .

6. Merkur, Venera, Zemlja i Mars su unutrašnji planeti • Razmak od Marsa do Jupitera je neuobičajeno velik pa zato Jupiter, Saturn, Uran i Neptun svrstavamo u vanjske planete

7. Udaljenosti među tijelima Sunčeva sustava mjere se astronomskom jedinicom (aj) • Ona je jednaka srednjoj udaljenosti Zemlje od Sunca: 149,6 milijuna km = 1,496·1011 m • Neptun je 30 puta dalje od Sunca nego Zemlja • Planetske staze nisu jako izdužene (osim Merkura) • Ravnine u kojima se planeti gibaju su gotovo podudarne

9. Kometi • Kometi se većinom gibaju izvan planetskih staza • Kreću se do najbližih zvijezda • Staze su im izdužene • Kada stignu u Sunčevu blizinu razvija mu se rep pa se nazivaju i “zvijezdama repaticama”

10. Halleyev komet

11. Planetoidi • Tijelanalikplanetima, alimanja • Njima je naseljennajviše pojasizmeđuMarsaiJupitera • Najveći je Ceres (naslici)

12. Meteoridi • Sitnija tijelakojeplutaju u svomprostoruSunčevogsustava • Sitniodlomcikometaikrhotineplanetoida • KadaihprivučeZemljazapažamoih u letukrozatmosferukaometeore • Ukolikopadnunatlozovemoihmeteoritima

13. Suzesv. Lovre ( Perzeidi)

14. Gibanje tijela Sunčeva sustava podliježe pravilnostima • Svi planeti i planetoidi gibaju se oko Sunca kao vrtlog u smjeru suprotnom od kazaljke na satu

15. Kakvi su planeti • Merkur, Venera, Zemlja i Mars neveliki su, imaju čvrstu površinu i atmosferu (osim Merkura) • Nazivamo ih Zemljinom grupom planeta • Zemlja ima jednog (Mjesec), a Mars dva pratioca (Phobos i Deimos)

16. Jupiter, Saturn, Uran i Neptun nazivamo Jupiterovom skupinom • Imaju vrlo gustu i duboku atmosferu ispod koje se nalazi stjenovita jezgra, a površina im je smrznuta • Svi imaju prstenove

17. Posebnosti • Tlo Merkura ima najveće promjene temperature • Venera ima najsporiju rotaciju • Zemlja ima tekuću vodu • Marsu su ljudi uvijek poklanjali pažnju • Jupiter je najveći i najbrže se okreće • Saturn ima najbogatiji prsten • Os vrtnje Urana položena je u ravnini njegove staze • Neptun je prvi planet pronađen nakon astronomskih proračuna

18. Planeti na nebu • “Planet” je grčka riječ za lutalicu, jer se opažalo da se pomiču, za razliku od tzv. zvijezda “stajačica” • Ne titraju poput zvijezda te se razlikuju po jakosti sjaja • Dok se planet giba oko Sunca, mi se pokrećemo sa Zemljom te se planeti prividno gibaju po složenim stazama među zvijezdama • Zemlja i planeti gibaju se različitim brzinama, pa se čini kao da ja jedan pretječe drugoga u obliku petlje (staze Zemlje i planeta nisu u istoj ravnini)

20. Promatrajući tijela Sunčeva sustava procjenjujemo njihov položaj u odnosu na Sunce • Merkur i Venera su donji s obzirom na položaj Sunca - vide se nedugo nakon nakon zalaska ili nedugo prije izlaska Sunca • Ostali planeti su gornji – vide se u svako doba noći

21. Aspekti planeta • Položaji planeta u odnosu na Sunce, kako se vide sa Zemlje

22. PRIVIDNO GODIŠNJE GIBANJE PLANETA MEĐUSOBNI RAZMJEŠTAJ PLANETA

23. Donji planeti ne mogu se odmaknuti daleko od Sunca – najveća elongacija (kutni pomak uzduž ekliptike) je ograničena • Kada planet vidimo navečer, istočno je od Sunca, a ako ga vidimo prije svitanja, zapadno je od Sunca • Kada se Merkur i Venera nađu u istom nebeskom meridijanu sa Suncem, onda su u donjoj konjunkciji(bliže nama), ili gornjoj (s one strane Sunca) • Gornji se planeti mogu vidjeti nasuprot Suncu (u opoziciji) ili u smjeru Sunca (u konjunkciji)

25. Faze planeta • Venera prolazi sve faze u 584 dana kao i Mjesec u mjesec dana

27. Venera je malenakada je uštap, a najveća u fazimlađaka • Vidimojuposveosvijetljenukada je najdalje – s drugestraneSunca • Kada je najbliže, vidimonajtanjisrp, ališetputavećioduštapa • Donjiplanetiprolazesve faze, a sjajim se mijenjadrugačijenegokodMjeseca • U vanjskihplaneta faze se vide djelomicejer je njihovastazapoloženaizvanZemlijnestaze – može se vidjetikodMarsaijedvakodJupitera

28. Kopernikov prema Ptolomejevu sustavu • Prije nego što je znanost prihvatila heliocentrički ili Kopernikov sustav, koristio se Ptolomejev ili geocentrički sustav • Smatralo se da se sva svemirska tijela gibaju oko Zemlje i da su sve zvijezde jednako udaljene od Zemlje te ju obiđu u jednom danu • Prividno gibanje planeta se objašnjavalo tako da se planet oko Zemlje giba po maloj kružnici (epiciklu) čije se središte giba po velikoj kružnici (deferentu)

29. Takvo gibanje se opaža, ali se ipravno tumači pomoću Kopernikovog sustava

30. Geocentrički sustav ne može objasniti kako Sunce ne može obasjati cijelu Veneru, koja se ne odmiče od Sunca za kut veći od 47° • Venerine faze potvrđuju Kopernikov sustav • U geocentričkom sustavu bila su određena vremena koja proteknu između dva prolaska istim aspektom – to je sinodička godina planeta • U heliocentričkom sustavu određeno je vrijeme potrebno da planet obiđe Sunce – siderička (zvjezdana) godina planeta

31. Planet se nalazi u donjoj konjunkciji u početnom položaju 1 i u konačnom položaju 3 • Za vrijeme sideričke godine planet učini puni okret oko Sunca od položaja 1 do položaja 2 • Za to je vrijeme Zemlja “pobjegla” iz početnog položaja • Do sljedeće donje konjunkcije dolazi nakon nekog vremena kada planet i Zemlja stignu u svoje položaje 3 – proteklo je vrijeme sinodičke godine

32. Siderički period (T) • vrijeme u kojem planet jedanput obiđe oko Sunca . • radius vektor planeta prijeđe 3600 Sinodički period (S) • vrijeme u kojem planet dođe u isti položaj u odnosu na Zemlju . • vrijeme nakon kojeg vidimo isti aspekt planeta ( opozicija ,…). To se mjeri neposrednim opažanjem . Primjer : Jupiter jedanput obiđe oko Sunca za T = 11,86 godina , ali u opoziciju dolazi svakih S = 399 dana . Za vrijeme jedne godine Jupiter prijeđe tek dvadesetinu svog godišnjeg puta pa ga Zemlja lakše „dostigne“ .

33. Sinodička je godina donjeg planeta duža od sideričke • S – sinodička godina planeta • T – siderička godina planeta • A – siderička godina Zemlje • Za gornje planete vrijedi: • Sinodičke godine planeta saznaju se dugogodišnjim astronomskim motrenjima, a sideričke se računaju ovim izrazima

34. Izračunavanje sideričkog perioda planeta ( T ) iz sideričkog perioda Zemlje ( A) i sinodičkog perioda planeta ( S ) za unutarnje ( donje) planete

35. Izračunavanje sideričkog perioda planeta ( T ) iz sideričkog perioda Zemlje ( A) i sinodičkog perioda planeta ( S ) za vanjske ( gornje ) planete

36. Sinodički i siderički dan planeta • 1/Sd = 1/Pd – 1/Pg • Sd – sinodički dan (sunčev dan) na planetu ; • period rotacije planeta prema Suncu • Pd –siderički dan(zvjezdani dan) na planetu ; • period rotacije planeta prema zvijezdama • Pg– siderička godina planeta • Siderički dan planeta je negativan za retrogradnu • rotaciju planeta ! • Jednak odnos vrijedi u slučaju sinodičkog i sideričkog • mjeseca tj. u gibanjima satelita bilo kojeg planeta : • 1/Sm = 1/Pm – 1/Pg Kutna brzina sinodičke rotacije planeta tj. relativna brzina planeta prema Suncu je : ω = ωd – ωg 2·π/Sd = 2·π/Pd - 2·π/Pg |:2·π

37. Keplerovi zakoni i privlačna sila • PRVI ZAKON: Planeti se oko Sunca gibaju po elipsama, a Sunce je u zajedničkom žarištu (fokusu) • Elipsa ili oval je krivulja koja ima dva žarišta

38. Gibajući se, planet se Suncupribližava pa udaljava . • Najbližatočka je perihel, a najdaljaafel . • Kad se planet giba od afela prema perihelu smanjuje mu se udaljenost , a time i gravitacijska potencijalna energija , a povećava mu se brzina , a time i kinetička energija . • Zemlja se u perihelunađepočetkomsiječnja, a uafelupočetkomsrpnja

39. DRUGI ZAKON: Radijus-vektor planeta (spojnica Sunce-planet ) prođe u jednakim vremenima jednake površine • Kada je Sunčev pratilac Suncu bliže, stazom se giba većom brzinom, a kada je dalje, manjom • Kod Zemlje to znači da se u prosincu i siječnju giba brže i kraće zadržava u Sunčevoj blizini, a u lipnju i srpnju sporije • Zato na sjevernoj polutki toplija godišnja doba traju nekoliko dana duže od hladnijih

40. Uz Drugi Keplerov zakon rp·vp = ra·va

41. TREĆI ZAKON: Kvadrati sideričkih ophodnih vremena (sideričkih godina) planeta odnose se kao kubusi njihovim srednjih udaljenosti od Sunca • T – siderička godina • a – srednja udaljenost planeta od Sunca • Pri većim udaljenostima obilazak traje duže

42. Gravitacijska (privlačna) silaizmeđudvatijelarazmjerna je umnoškunjihovihmasa, a obrnutorazmjernakvadratuudaljenosti • G je gravitacijska konstanta • Silaopada s kvadratom udaljenosti pa zbog toga nekezvijezdevećeodSunca ne privlačeudaljenatijela • Gibanjesvemirskihtijelaupravljano je tom silom, a njezinodjelovanje ne da se zaustavitinikakvimzaprekama

43. PlanetaryOrbit Simulator

44. Izračunaj podatak koji manjka u tablici !

46. Morske mijene • Površina morske vode podiže se dva puta dnevno • Kad je voda najviša kažemo da je plima, a kad je najniža – oseka • Plime su jače kada su Zemlja, Mjesec i Sunce na istom pravcu, a manje kada su Mjesec i Sunce razmaknuti • Za vrijeme Zemljina okretanja plimni val se kreće raznim geografskim područjima te se izmjenjuju plima i oseka • Ovise o veličini i dubini mora i o visini Mjeseca nad horizontom

47. Morske mijene se javljaju istodobno sa suprotnih strana Zemlje • To je zato što gravitacijska sila opada s udaljenosti – bližu morsku stranu Mjesec jače privlači nego onu obrnutu, pa se obje strane razmiču od Zemljina središta • Plimni val čini otpor Zemljinoj vrtnji te se ona vrti sve sporije

48. Razmotri : 1. Imenuj sve vrste tijela u Sunčevu sustavu ! 2. Pomoću Tablice planeta istraži koja dva planeta imaju najkraći period vrtnje , a koja dva imaju najduži . 3. Po čemu razlikuješ planeta od zvijezda ? 4. Čime se odlikuju dvije skupine planeta – donji i gornji planeti ? 5. U kakvim se posebnim položajima prema Suncu mogu naći Zemlja i planet ? 6. U čemu je razlika sinodičke i sideričke (zvjezdane) godine ? 7. Kako to da se planet u afelu giba sporije nego u perihelu ? Izradila: Andrea Zlatić,

49. Dodatak

50. Udaljenost planeta od Zemlje dSZ - udaljenost Sunce – Zemlja dSP– udaljenost Sunce – planet • I. Za „unutarnje“ planete a) u donjoj konjunkciji : d = dSP - dSZ b) u gornjoj konjunkciji : d = dSP + dSZ c) u maksimalnoj elongaciji : d2 = dSZ2 - dSP2 • II. Za „vanjske“ planete a) u opoziciji : d = dSP - dSZ b) u konjunkciji : d = dSP + dSZ c) u kvadraturi: d2 = dSP2 - dSZ2 • Vrijeme između opozicije i konjunkcije planeta je pola • sinodičkog perioda planeta (S) !