Noțiunile de bază ale astronomiei (partea I)

8:39 pm Profesori, astronomie, notiuni de baza

Material realizat de Paul Dolea

Introducere

Încă din vremuri de mult apuse oamenii au privit spre cer. Cei mai mulţi îl priveau cu o inerentă teamă de necunoscut. Norii înfricoşători sau Soarele arzător, ploile torenţiale, tunetele, fulgerele şi trăsnetele, năşteau întrebări care aşteptau răspunsuri. În nopţile senine, Luna care strălucea pe cerul înstelat, constelaţiile, asteroizii, cometele şi meteoriţii făceau un spectacol nocturn greu de înţeles. Încet-încet, în mii de ani, au apărut şi răspunsuri. Unele corecte, altele greşite. Unele clare, altele confuze. Răspunsurile sau interpretările au fost date de vraci, preoţi sau filozofi iar mai târziu de oameni de ştiinţă: matematicieni şi fizicieni. S-au conturat în mod treptat două domenii noi ale cunoaşterii: meteorologia şi astronomia. Au apărut şi oameni de ştiinţă specializaţi în aceste două domenii: meteorologi şi astronomi.
În cele ce urmează vom parcurge împreună primii paşi în astronomie prin intermediul unui ciclu de scurte articole scrise pe înţelesul tuturor. Vom căuta răspunsuri la următoarele întrebări:

  • Ce sunt stelele, planetele, planetoizii, sateliţii, asteroizii, cometele şi meteoriţii?
  • Ce este Soarele şi Sistemul Solar?
  • De ce vedem Soarele, Luna şi stelele că se mişcă pe cer. De ce este noapte, apoi zi, din nou noapte, din nou zi? De ce există anotimpuri, de ce vara ziua este mai lungă şi mai caldă decât iarna?
  • Ce sunt eclipsele de Soare şi eclipsele de Lună?
  • Ce sunt sateliţii artificiali şi de ce sunt ei importanţi pentru civilizaţia actuală?
  • În final vom vorbi de timp şi de stele, galaxii, nebuloase, supernove, pulsari şi găuri negre, mergând împreună, pas cu pas, spre limitele cunoaşterii ştiinţifice.
  • Corpuri cereşti şi obiecte cereşti; unităţi de măsură folosite în astronomie

    Corpurile cereşti sunt formate din materie aflată în stare solidă, gazoasă sau plasmă. Ele pot fi individualizate prin caracteristicile lor, prin limite bine definite şi prin poziţia lor bine determinată în raport cu un punct de observare aflat de obicei, pe Pământ.
    Din această primă categorie fac parte stelele, planetele, sateliţii, asteroizii şi meteoriţii.
    Obiectele cereşti sunt o categorie mai largă, care include corpurile cereşti. Obiectele cereşti pot fi formate dintr-un ansamblu de corpuri cereşti aflate într-o relativă apropiere şi interdependenţa.
    Spre deosebire de corpurile cereşti, obiectele cereşti nu sunt întotdeauna bine delimitate în spaţiu şi nici nu au întotdeauna o structură omogenă.
    Din cea de a doua categorie fac parte sistemele stelare, stelele duble, roiurile stelare, centurile de radiaţii sau asteroizi, norii de praf interstelar, galaxiile şi grupurile de galaxii.

    Stelele sunt corpuri cereşti care radiază în spaţiu energia produsă de procesele fizice şi chimice care au loc în interiorul lor.
    În funcţie de dimensiunile lor, stelele se împart în mai multe categorii:
    stele hipergigantice
    stele supergigantice
    stele gigantice
    stele de mărimea Soarelui
    stele pitice
    stele subpitice
    stele extrem de pitice
    Cele mai mari stele au diametre de câteva sute de ori mai mari decât al Soarelui, adică pot ajunge la aproximativ 900.000.000km. Cele mai mici stele au diametre de câţiva zeci de kilometri.
    În funcţie de temperatura materiei din straturile aflate la suprafaţa stelei, acestea se împart în următoarele categorii :
    O: stele albastre
    B: stele alb-albastre
    A: stele albe
    F: stele galben-albe
    G: stele galbene
    K: stele portocalii
    M: stele roşii
    Temperatura stelelor din categoria O este mai mare decât a celor din categoria B, a celor din categoria B este mai mare decât a celor din categoria A, a celor din categoria A mai mare decât a celor din categoria F şi aşa mai departe. Cele mai “reci” stele sunt cele din categoria M.
    Steaua cea mai apropiată de noi este Soarele. Distanţa medie între Soare şi Pământ este de aproximativ 150.000.000km şi este parcursă de o rază de lumină în aproximativ 500 secunde.
    Cea mai apropiată stea cunoscută şi care nu aparţine sistemului nostru solar este Proxima Centauri, aflată la o distanţă de 40.000.000.000.000 km, adică 4,2 ani-lumină.

    După cum aţi văzut mai sus, în astronomie se lucrează cu numere foarte mari. De aceea, astronomii folosesc unităţi de măsură mult mai mari decât cele utilizate în mod obişnuit.

  • Unităţi de măsură pentru distanţe
  • 1 raza solară= 695.500 km. Reprezintă jumătate din actualul diametru al Soarelui
    1 unitatea astronomică =150.000.000 km. Reprezintă distanţa medie dintre Pământ şi Soare.
    1 an-lumină= 9.500.000.000.000 km. Este distanţa pe care lumina o parcurge în timp de un an.
    1 parsec=3,26ani-lumina. Reprezintă distanţa de la care o unitate astronomică se vede sub un unghi de 1 arcsecundă.

  • Unităţi de măsură pentru mase
  • Masa unei stele este foarte mare şi de aceea este comparată de obicei cu masa Soarelui
    1 masă solară= 2.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 kg
    Masa unei planete este şi ea foarte mare şi este comparată de obicei cu masa Pământului.
    1 masă Pământ= 5.970.000.000.000.000.000.000.000 kg

  • Unităţi de măsură pentru timp
  • Evoluţia pe cer a obiectelor cereşti pare rapidă dacă aceste obiecte sunt apropiate de noi dar pare foarte lentă dacă acestea sunt foarte îndepărtate.Un meteorit arde la intrarea în atmosferă în câteva secunde, pe când viaţa unei stele poate avea o durată de multe miliarde de ani. De aceea astronomii folosesc ca unităţi de timp, atât secunda cât şi ziua sau anul. Pentru a putea face determinări de mare precizie, ceasurile folosite în astronomie sunt foarte precise. De fapt, primii care au măsurat timpul cu o mare precizie au fost astronomii.

    Planetele sunt corpuri cereşti care orbitează în jurul unei stele şi au o formă aproximativ sferică. Ele nu emit lumină proprie ci doar o reflectă pe cea emisă de steaua în jurul căreia orbitează. Forţa de atracţie pe care o exercită asupra corpurilor cereşti aflate în imediata lor apropiere trebuie să fie suficient de mare încât să le “adune”. Planetele mai mici care nu pot “face curat” în jurul lor se numesc planete pitice. Planetele formate din materie solidă (rocă şi gaze îngheţate) se numesc planete telurice iar cele care sunt formate din amestecuri de gaze se numesc planete gazoase.
    Planetele din Sistemul Solar, ordonate funcţie de distanţă la care se afla faţă de Soare sunt: Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus şi Neptun
    Următoarele obiecte cereşti din Sistemul Solar sunt considerate planete pitice: Ceres, Pluto, Makemake, Haumeea, Eris.

    Sateliţii sunt corpuri cereşti care execută o mişcare de rotaţie în jurul unei planete. Satelitul natural al Pământului este Luna. În jurul Pământului se rotesc şi mii de sateliţi artificiali. Aceştia au fost plasaţi pe orbite circumterestre şi au diverse funcţii: cei specializaţi în telecomunicaţii asigura transmisii de sunet, imagine sau date între diverse puncte aflate pe suprafaţa Pământului. Alţi sateliţi sunt folosiţi în cercetări ştiinţifică. O altă categorie importantă este cea a sateliţilor meteorologici. Sateliţii sunt folosiţi şi pentru întocmirea hărţilor, pentru orientarea avioanelor, a vapoarelor şi a automobilelor sau în scopuri militare. Actuala dezvoltare a civilizaţiei este dependenta de existenţa sateliţilor artificiali.

    Asteroizii sunt corpuri cereşti de mici dimensiuni şi au o formă neregulată. Ca şi planetele, asteroizii efectuează o mişcare de rotaţie în jurul unei stele.

    Cometele sunt corpuri cereşti care au o parte solidă formată de obicei dintr-un amestec de roci şi gheaţă şi o “coadă” gazoasă.

    Meteorii sunt corpuri cereşti solide, de dimensiuni mici, care pătrund în atmosfera Pământului. Se mai numesc şi “stele căzătoare”. Aceşti meteori, când pătrund în zone mai dense ale atmosferei, ajung la incandescenţă, emiţând o lumină puternică. După trecerea prin atmosferă, fragmentele solide rămase după ardere se numesc meteoriţi.

    Sistemele stelare sunt formate dintr-o stea centrală în jurul căreia orbitează mai multe corpuri cereşti: planete, asteroizi, comete.

    Galaxiile sunt structuri astronomice de dimensiuni gigantice, formate din multe miliarde de sisteme stelare, aglomerări de stele, praf interstelar, găuri negre, etc. Ele sunt unite prin forţe de atracţie gravitaţională. Între galaxii există spaţii largi, cu desitate mică de materie, numite spaţii intergalactice.
    Sistemul nostru stelar face parte din galaxia Calea Lactee.

    Grupurile de galaxii sunt formaţiuni care cuprind mai multe galaxii aflate în apropiere. Galaxia noastră face parte din aşa numitul Grup Local.

    Va urma :

    Soarele şi Sistemul Solar
    Mişcarea aparentă pe cer a corpurilor cereşti; ziua,noaptea şi anotimpurile
    Eclipsa de Soare şi eclipsa de Lună
    Sateliţii artificiali şi importanţa lor
    Stele, galaxii, nebuloase, supernove, pulsari şi găuri negre


    Fotografii ataşate:


    Foto 1 Explicaţie : Imaginea Soarelui în raze X captată de satelitul GOES-15 în dată de 11noiembrie 2011. Credit NOAA/SWPC .


    Foto 2 Explicaţie: Pământul văzut de pe APOLLO 8 în dată de 24decembrie 1968. Apollo 8 a fost prima navă spaţială cu echipaj uman care a înconjurat Luna. Credit: NASA-Image of the day Gallery


    Foto 3 Explicaţie: Planeta Jupiter văzută de sonda spaţială Cassini. Pata neagră de pe imaginea planetei este umbra satelitului Europa. Credit NASA Multimedia Gallery


    Foto 4 Explicaţie: Planeta Saturn văzută prin telescopul Hubble. Credit: Cornell University & NASA


    Foto 5 Explicaţie: Asteroidul Eros. Imagine obţinută de misiunea NEAR. Credit NASA/JPL/JHUAPL

    Leave a Comment

    Your comment

    You can use these tags: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

    Please note: Comment moderation is enabled and may delay your comment. There is no need to resubmit your comment.