Vesmír a všetko s ním súvisiace
APPOLO a ĎALŠIE
Prípravy: 19. storočie už umožnovalo aj konať a nielen snívať. Významnými objavmi prispel Rus Konstantin Ciolkovskij(1857-1953). Za otca modernej kozmonautiky je ale pokladaný Robert Hutchings Goddard, ktorý 16. marca 1926 vystrelil prvú raketu moderného typu. Po príchode 1. a 2. svetovej vojny sa ale zdalo, že výskumy a vývoje budú prerušené, ale opak bol pravdou. Zatiaľ čo v Sovietskom zvaze vznikali na raketovom princípe slávne "kaťuše", v Nemecku sa konštruovali za prispenia génia Wernera von Brauna (1912-1977) hrozostrašné rakety V-2. Po vojne odišiel W.v.Braun do Ameriky, kde sa angažoval a stal sa základom americkej kozmonautiky. Teraz sa už boj medzi Amerikou a ZSSR v oblasti dobývania kozmu mohol začať. Ako prvý, dosiahli úspech Rusi, ked vypustili 1. družicu Sputnik 1 dna 4. Oktobra 1957. Bola to guľa o priemere 58 cm,a po stranách ma štyri plutvovité antény dlhé 240 a 260cm. Jej hmotnosť bola iba 83,6 kg. Ulohou tejto družice bolo iba jedno a to dať o sebe vedieť. Toho istého roku nasledovala ešte družica Sputnik 2 so psom Lajkou. Toto samozrejme zaskočilo Američanov, načo náčelník štábu letectva USA generál White povedal:"Ten, kto bude kontrolovať kozmický priestor, bude kontrolovať aj celú zem." O rok neskor vypustili Američania prvú družicu Explorer 1 a vtedajší prezident Dwight D. Eisenhower založil NASA a súčasne zvýšil dotácie na kozmonautiku.( vtedy to bolo vyše 5% HDP, teraz je to podľa posledných správ necelé 1%) Avšak bol to opať Sovietský zvaz, ktorý vypustil družicu k mesiacu - Luna 1 (1959). Tieto úspechy boli vykupované samozrejme tragédiami. Tieto boli často veľmi tragické a prísne utajované. Napríklad ešte dnes nevieme okolnosti prípadu z 20. februára 1960, ked pri skúškach rakety R-16 zahynulo 160 prihliadajúcich. Alebo tri týždne pred prvým letom Gagarina zahynul Valentin Bondarenko, ale okolnosti jeho smrti boli zverejnené až o 25 rokov neskor, teda v r 1986. To ale nebránilo Rusku, aby vytýčilo aj tretí medzník. A bolo to 12. Apríla 1961, ked sa do vesmíru dostal prvý človek - Jurij Gagarin na lodi Vostok 1. Ako bolo vtedy zvykom, oslavy v komunistických krajinách nemali konca kraja. Preto si ľudia už mysleli, že zachvíľu ľudia budú stáť na Mesiaci. Lenže nebola vyriešená jedna otázka, či tí ľudia budú hovoriť rusky, alebo anglicky. Američania už nemohli dlho čakať a spustili program MERCURY. Ako prvý z neho sa dostal do kozmu John H.
Glenn (ten mal to šťastie a do kozmu letel ešte raz a to v roku 1998 v raketopláne Discovery) na lodi Friendship 7.(20. február 1962) V roku 1960 nastúpil do Bieloho domu John Fitzerrald Kennedy, ktorého vláda podporovala kozmický program v plnej miere. Rusi vyhlasovali, že na Mesiaci budú prví oni. Mali nato aj predpoklady. Ved mali lode ako Voschod 1 ale hlavne Voschod 2 ( z neho v r 1964 vystúpil Alexej Leonov do voľného kozmického priestoru. O dva roky neskor pristála na mesiaci sonda Luna 9. Napriek veľkému počtu úspechov neboli Rusi prvými ľudmi na Mesiaci. Zaslúžili sa o to nezhody medzi hlavnými konštruktérmi : S. Koroljovom a V. Celomenejem. Z toho ale ťažili Američania a vypustili sondy na prieskum Mesiaca SURVEYOR a LUNAR ORBITER. Zo záverov ich misií vyplynulo, že človek bez obáv može vstúpiť na Mesiac. APOLLO: NASA začala pracovať na projekte cesty na Mesiac už omnoho skor ako politici na najvyššej úrovni udelili tomuto projektu prívlastok - Národný prestížny projekt prvoradého významu. Veľkým propagátorom myšlienky cesty na Mesiac bol už spomínaný W. v. Braun. Ten prešiel do NASA po jej založení z armády USA. V NASA mohol naplno rovíjať svoj talent. Tu sa rysovali obrovské rakety, pre ktoré nemala armáda pochopenie ani použitie. A tak postupne vznikali v jeho kancelárii štúdie nosných rakiet - počnúc SATURN -om A-1, cez verzie B a C až po obriu NOVU. Plán letov bol taký, že jednotlivé dielce budú vynesené na orbit, kde sa z nich poskladá kozmická lod, ktorá poletí na Mesiac. Lenže v tej dobe ešte žiadny americký kozmonaut sa nedostal do kozmu a nebolo teda jasné, či človek bude chopný previesť také zložité pilotážne operácie ako spojenie konštrukčných prvkov vo vesmíre. Dva suborbitálne a šesť orbitálnych letov projektu MERCURY dokázalo , že áno, človek može žiť a pracovať v bestiažovom stave. A tak sa práce na APOLL-e mohli rozbehnúť na plné obrátky. Za výrobcu kozmickej lode bol vybraný koncern North American Aviation. Firma Rocketdyne mala dodať motory. Ale ešte v tom čase sa nevedelo o stratégii letu. Vtedy všetkých šokoval mladý inžinier M. Hobolt, ktorý navrhol použiť metodu "výsadkového člnu". Jej priníp bol v tom, že časť lode obiehala okolo Mesiaca a časť zostúpila na povrch. Na odskúšanie tejto metody poslúžili lety GEMINY. Dalšou firmou angažovanou v APOLLE bola Grumman aerospace. Tá mala ten podivuhodný čln navrhnúť a vyrobiť. Ten dostal meno LM - Lunar Module.
Materská lod sa delila ešte na dve časti a to na veliteľský modul CM - Command Module a služobný bodul SM – Service Module (tu boli uložené všetký zdroje energie a paliva) Koncom roku 1966 bolo všetko pripravené na oskúšanie CM a SM vo vesmíre. Na to slúžili dva bezpilotné štarty Saturnu 1, neskor označené ako APOLLO 2 a 3. APOLLO 1 Bol to prvý pilotovaný let. Bol stanovený na február 1967 a dotyčnými kozmonautami boli: Virgil I. Grissom Edward H. White a Roger B. Chafee. Simulované štarty Saturnu 1 dopadli dobre, ale pár minút pred ostrím štartom sa ozval astronaut Chafee:" Máme v lodi ohen!" White sa znažil otvoriť poklop, ale na to je potrebné 1,5 min. Potom nasledovali výkriky a posledné slova zneli: "Dostante nás odtiaľto!" Potom už len inerciálne plošiny (ktoré pridržiavajú raketu a sledújú nežiadúce vibrácie) zachytili chvenie od pohybov kozmonautov. Vo veliteľskej sekcii sa ohen rozmáhal veľmi rýchlo a následkom toho bolo roztrhnutie plášťa. Tak sa celé APOLLO 1 zahalilo dymom. Musel to byť smutný pohľad pre všetkých, čo to videli. Technici už našli len zhorené telá astronautov. O štvrť roku neskor zomiera v Sojuze 1 kozmonaut Vladimir Komarov. Vesmír si začal vyberať krutú dan a ukázalo sa, že cesta nebude až taká ľahká, ako sa zdalo po prvých úspechoch. S týmto letom ma spája jedna príhoda Ked som vypúšťal model Apolla 1 postihol ma taký istý osud - raketa zhorela. Zeby to meno Apollo 1 bolo nejakým sposobom zakliate? APOLLO 4 Tu sa prvý krát použil nosič Saturn 5(výška - 111m, hmotnosť 2700t). Startovalo sa z rampy 39 A (odtiaľ teraz bežne štartujú raketoplány) Let sledovala vo vesmíre družica Vanguard. Lod spravila pár okruhov, pričom vyskúšala všetky operácie vrátane oddelenia a spojenia jednotlivých častí. Taktiež sa vyskúšal návrat astronautov. Let skončil 6 km od lode USS Bermington.Technici označili let ako 100% úspech, iked sa tam vyskytlo 21 chýb. APOLLO 5 Pri tomto lete sa použila osirelá raketa Saturn 1, ktorá mala poslúžiť trojici zhorených astronautov. Mala vyniesť modul LM a odskúšať ho vo vesmíre. Po skúškach sa modul ponechal osudu APOLLO 6 Úlohou bolo otestovať raketu pri druhej kozmickej( tá je potrebná na let k Mesiacu). Tu sa už ale objavilo viac chýb a porúch ako pri prvom lete Saturnu 5(Apollo 4)ako prasknutá hadica, zvýšenie pulzného tlaku alebo samočinné odstavenie dvoch motorov. Nakoľko sa cieľ nepodarilo splniť, NASA sa rozhodla, že další let bude už pilotovaný. APOLLO 8, APOLLO 9, APOLLO 10 Na konci roku 1968 sa APOLLO 8 vymanilo z obežnej dráhy zeme a desaťkrát obletelo Mesiac. V jej stopách išli tiež misie APOLLO 9 a APOLLO 10, ktoré nacvičovali základné úlohy pre návštevu Mesiaca. Cesta bola konečne pripravená. APOLLO 11 W. v.
Braun o tom povedal : " Doležitosti sa tento čin tovná okamžiku v evolúcii, ked sa vodný život prvý krát vyplazil na súš." V tejto misii sa predpokladalo už zosadnutie na Mesiaci. Prečo predpokladalo? Pretože astronauti mali pokračovať iba potiaľ, pokiaľ nenastanú nejaké komplikácie. LM APOLLa 11 dostal meno EAGLE, a kedže si NASA bola istá, že to už vyjde, na palube bolo nainštalované aj laboratorium EASEP ( Early Apollo Surface Experiment Package).Veliteľský modul dostal meno Columbia. Prípravy letu vyvrcholili 16. júla 1969 na rampe 39 A. Start prebehol hladko a najvačšia vedecko-techincká odysea 20.st sa mohla začať. O tri dni sa už modul nachádzal na obežnej dráhe okolo mesiaca. Technici museli rátať s tým, že ked sa modul dostane za odvrátenú časť Mesiaca, stratí sa signál, čo sa opakovalo každých 34 minút. 20 júla sa lod rozdelila na dve časti a to na EAGLE(modul, ktorý zostupuje) a COLUMBIA (modul , ktorý krúži okolo Mesiaca). 20 júla 1969, 20.17.43 UT - to bol ten čas, kedy človek prvýkrát zosadol na Mesiaci. Boli tam Armstrong a Aldrin, zatiaľ čo Collins bol na obežnej dráhe (hoci dostal presné súradnice, nepodarilo sa mu ich zahliadnúť). Miliony ľudí pri televíznych obrazovkách sledovali prvé kroky Armstronga Vtedy Neil vyslovil svoju pamatnú vetu:"Je to malý krok pre človeka, ale veľký krok pre ľudstvo." Povrch bol jemný a prašný, takže pohyb nerobil astronautom problémy. Okrem iného tu umiestnili aj pamatnú plaketu, na ktorej bolo napísané: " Tu sa ľudia z planéty zem prvýkrát dotkli nohami Mesiaca. Júl L.P.1969. Prišli sme v mieri v mene celého ľudstva." Zatým nasledujú podpisy všetkých členov posádky Apolla 11. Po tom, čo vytýčili astronauti americkú zástavu na povrchu Mesiaca, osobne ( ale prostredníctvom ráda) im gratuloval prezident Nixon. Ostávalo im ešte umiestniť laboratorium na povrchu, ktoré sa skladalo z laseroveho kútového odrážača ( poslúžil na presné zmeranie vzdialenosti medzi Zemou a Mesiacom) a seizmometra ( zachytáva otrasy pody). Na druhý den vzlietli, spojili sa s Columbiou a po dva a pol dnoch cesty pristáli v dohľade USS Hornet. APOLLO 12 Táto expedícia rozširovala úlohy tej predošlej. Miesto pristátia sa určilo pri sonde Surveyour 3. Veliteľský modul dostal meno Yankee Clipper a mesačný modul Interpid. Celá cesta prebiehala podľa plánu, výnimkou bol iba zásah blesku pár sekúnd po štarte. Na Mesiaci odobrali vzorky dornín, ako aj vzorky kabeláže zo sondy, ktorá tam pristála pred dvoma rokmi. Let sa skončil podobne ako predošlý - na lodi USS Hornet.
Aké veľké bolo ale prekvapenie v NASA, ked prišli výsledky testov - V kábloch Surveyoru 3 sa našiel životashopný organizmus, čo potvrdzuje, že život v kozme je možný( potvrdzujú to aj testy úlomkov z kométy, nájdene v Arktíde, na ktorých sa našli živé baktérie). APOLLO13 Už trinástka v názve neveštila nič dobré. Nikto vtedy netušil, že v jednej z kyslíkových nádrží je poškodenáizolácia a práve tu hrozí skrat a následne havária. Veliteľský modul dostal názov Odyssea a mesačný modul Aquarius. Celá dráma začala 330 250 km od Zeme, na obežnej dráhe Mesiaca. Najstrašnejšie na tom bolo, že sa od Zeme vzdaľovali rýchlosťou skoro 1km za sekundu (presne 993 m/s).Výbuch, ktorý nastal sposobil výpadok el. energie v celej lodi a tým klesla aj teplota v lodi na necelých 6 C. Odborníci na Zemi pracovali na simulátoroch a okamžite s kozmonautami si vymienali informácie. Spoločnou prácou sa im podarilo dostať ku Zemi. Let sa skončil po šiestich ťažkých dnoch pri USS Iwo Jim. K tomuto letu sa viaže rovnomenný , oscarom ocenený film s Tomom Hanksom v hlavnej úlohe. APOLLO 14 Miesto pristátia "zdedili" po svojich predchodcoch. Saturn 5 nesúci Kitty Hawk(CM) a Antares(LM). Po piatich dnoch bezchybného letu sa astronauti nachádzali na Mesiaci. Premieru tu mala dvojkolka MET (zariadenie na princípe vozíka). S nou sa mali dostať ku kráteru Cone. Paradoxom bolo, že hoci mali k dispozícii mapy s dvojmetrovými detailami, nastal problém s orientáciou.Let sa skončil po osmych dnoch pri USS New Orleans. Aké bolo ale prekvapenie kozmonautov, ked sa zistilo, že ich pri "slávnej prechádzke" delilo od cieľa púhych 20 m. APOLLO 15 Tu sa použila už vylepšená konštrukcia nosnej rakety, čo umožnovalo do výbavy zahrnúť aj ľahký elektro mobil. Moduly dostaly názov Endeavour(CM) a Falcon. Start bol 26 júla 1971. Astronauti pristáli pri brázde Hadley a skúšali Rovera(elektromobil), kde na nom najazdili vyše 10 km. Ostatné dni sa venovali geologii. Apollo 15 pristálo 7. augusta pri USS Okinawa. Táto výprava dosiahla rýchlostný rekord pri pohybe na mesačnom povrchu - 12,5 km/h. APOLLO 16 Let bol zahájený 16. apríla 1972. Po malých problémoch s motorom zosadol Orion na Mesiaci. Vo výške 114 m krúžil Casper. Ulohou bolo kompletné testovanie Rovera. Apollo 16 prostálo 27. apríla pri USS Ticonderoga. Testy Rovera dostali prízvučné meno " Grand Prix " , pri ktorýchsa im podarilo prekonať aj rýchlostný rekord o 5 km/h, čo ale nevydržal jeden z blatníkov. APOLLO 17 Bola to prvá výprava, ktorej sa zúčastnil aj vedecký pracovník- Harrison H. Schmitt, ale zároven aj posledná ,ktorá pristála na Mesiaci. Na Mesiac dorazili 11. decembra 1972, pri kotline Taurus-Littrow.
Tu museli opraviť Rovera po predošlej výprave, ako aj pyrotechnikou simulovali "Mesiacotrasenie". Dr. Schmitt tu mal vedeckú prednášku, ktorá bola vysielaná na vedecké univerzity. Tak ako prvá výprava, aj posledná tu nechala pamatnú tabuľu, na ktorej bolo:" Na tomto mieste skončil prvý prieskum Mesiaca človekom v decembri L.P. 1972. Nech Mier, s ktorým sme prišli, sa odrazí v živote všetkých národov na Zemi." Tento ceremoniál sledovalo aj 39 mladých ľudí z roznych krajín vo vesmírnom stredisku. Dr. Schmitt zodvihol ešte mesačný kamen a povedal:" Tento kamen je zložený z úlomkov roznych hornín najroznejších tvarov, veľkostí a farieb. Všetky dohromady sú spojené v jeden celok, ktorý tu ležal, vlastne žil mierumilovným sposobom. Ked sa tento kamen ocitne na Zemi, radi by sme dali z neho po úlomku všetkým krajinám na svete ako symbol spolužitia a mieru do budúsnosti. Koniec programu Apollo znamená, že sa teraz dvere zatvárajú. Nádej budúcnosti však spočíva v mladých ľudoch, ktorí sa učia žiť a pracovať spoločne." Potom odparkovali Rover a nastúpili do Challengeru. Cernan ako posledný človek na mesačnom povrchu dodal:" Ked teraz robím posledné kroky na Mesiaci, dúfam, že nebudú posledné nadlho a že budúcnosť ukáže, že dnešný výboj ukul další osud ľudstva. My opúšťame Taurus-Littrow v mieri, tak, ako sme sem prišli. Nech tý, čo sa sem vrátia, prídu v mieri a v pokoji pre celé ľudstvo. Nech má posádka Apolla 17 šťastnú cestu domov !". Prianie veliteľa sa splnilo a Apollo šťastne pristálo 19. decembra 1972 v Tichom oceáne pri USS Ticonderoga. Na záver pripomeniem, že kapitán Cernan pochádza zo Slovenska, ktoré už párkrát navštívil.
Zoznam projektov na skúmanie Mesiaca: Luna 2 14.9.1959 prvý zásah Mesiaca Ranger 6 2.2.1964 neúspešný pokus Ranger 7 31.7.1964 4308 snímok Ranger 8 20.2.1965 7137 snímok Ranger 9 24.3.1965 5814 snímok Luna 5 12.5.1965 neúspešný pokus Luna 7 7.10.1965 neúspešný pokus Luna 8 6.12.1965 neúspešný pokus Luna 9 3.2.1966 prvé makké pristátie Surveyor 1 2.6.1966 11 147 snímok Surveyor 2 23.9.1966 neúspešný pokus Luna 13 24.12.1966 3 panaramaticke snímky* Surveyor 3 20.4.1967 6300 snímkov* Surveyor 4 17.7.1667 neúspešný pokus Surveyor 5 11.9.1967 18 006 snímok* Surveyor 6 10.11.1967 30 000 snímok* Surveyor 7 10.1.1968 21 000 snímok* Apollo 11 20.7.1969 Armstrong, Aldrin, Collins Luna 15 21.7.1969 technická skúška Apollo 12 19.11.1969 Conrad, Bean, Gordon Luna 19 21.9.1970 odber vzoriek horniny Luna 17 17.11.1970 Lunochod 1* Apollo 14 5.2.1971 Shepard, Mitchell, Roosa Apollo 15 30.7.1971 Scott, Irwin, Worden Luna 18 11.9.1971 neúspešný pokus Luna 20 21.2.1972 odber vzoriek horniny v horskej oblasti Apollo 16 21.4.1972 Young, Duke, Mattingly Apollo 17 11.12.1972 Cernan, Schmitt, Evans Luna 21 15.1.1973 Lunochod 2 Luna 23 6.11.1974 neúspešný pokus Luna 24 18.8.1976 automaticky odber hornín * prieskum vlastností mesačného povrchu (pevnosť, chemické zloženie)
Fázy Mesiaca:
Mesiac nemá vlastný zdroj žiarenia. Je to tmavé teleso, ktoré svieti iba odrazeným slnečným svetlom. Povrch Mesiaca je preto vždy osvetlený iba z polovice. V čase, keď je Zem medzi Slnkom a Mesiacom, ale Slnko, Zem a Mesiac neležia na jednej priamke, na oblohe žiari plný kotúč Mesiaca. Hovoríme, že Mesiac je v splne. Každý ďalší deň po splne vidíme z osvetlenej časti mesačného povrchu menej. Po obehnutí štvrtiny svojej dráhy okolo Zeme vidíme iba ľavú polovicu osvetlenej časti mesačné p povrchu. Mesiac je v poslednej štvrti. Po prejdení ďalšej štvrtiny dráhy mesiac sa dostane medzi Slnko a &Zem. V tomto čase má k nám privrátenú svoju neosvetlenú stranu. Na oblohe ho nevidieť, je v nove. Necelé dva dni po nove zbadáme na oblohe uzučký kosáčik nového Mesiaca, ktorý s pribúdajúcimi d/nami stále narastá. O 7 dní po nove uvidíme z osvetleného povrchu Mesiaca celú pravú polovicu. Mesiac je v prvej štvrti. A o ďalších 7 dní je opäť Mesiac v splne. Vystriedanie všetkých 4 mesačných fáz nazývame lunáciou. Veľkosť Mesiaca v lunácii zvykneme označovať jeho vekom. V nove je vek Mesiaca 0,0 dňa, v prvej štvrti približne 7,4 dňa, v splne 14,8 dňa, v poslednej štvrti 22,1 dňa. Stačí, ak si zapamätáme, že jednotlivé fázy v lunácii nasledujú približne za sebou po 7 dňoch. Slabé zjasnenie neosvetlenej časti mesačného povrchu, popolavý svit, vidieť niekoľko dní v okolí novu. Popolavý svit vzniká osvetlením povrchu Mesiaca odrazeným slnečným svetlom od Zeme. Práve okolo novu je Zem pre Mesiac v úplnku a intenzívne osvetľuje jeho nočnú stranu. Popolavý svit je veľmi slabý. Mesiac odráža iba 7% dopadajúceho žiarenia zo Zeme, a len časť z neho sa nakoniec vráti späť na povrch Zeme.
Hviezdy
Väčšina hviezd, takých ako naše Slnko, obsahuje takmer výlučne dva plyny, vodík a hélium, s veľmi malou prímesou iných prvkov. Plyny sú stlačené v strede hviezdy, čo robí túto oblasť takou hustou a horúcou, že tam vznikajú jadrové reakcie. Kombináciou vodíkových atómov vzniká hélium, pričom sa uvoľňuje energia. Táto energia sa prenáša z jadra k povrchu hviezdy a odtiaľ sa uvoľňuje v podobe svetla a tepla. Niektoré hviezdy menia svoju jasnosť. Existujú rôzne typy premenných hviezd. Premenné hviezdy typu RR Lyrae menia svoju jasnosť v perióde kratšej ako deň. Iné nazývané cefeidy sa menia v priebehu 1 až 100 dní. Premenným hviezdam typu Mera Ceti trvá aj dva roky, kým sa dovŕši celý cyklus zmien ich jasnosti. Cefeidy menia svoju jasnosť, pretože sa fyzikálne mení ich veľkosť a teplota.
Vyžarujú viac svetla, keď sa rozpínajú, menej, keď sa scvŕkajú. Hviezdy nemusia byť vždy takéto- môže to byť iba nestabilná fáza v ich vývoji. Hviezda ako naše slnko žije 10 mld rokov. Teraz je v polovici svojho života. Otvorená hviezdokopa- Plejády (Kuriatka) je zoskupenie mladých hviezd, ktoré v priestore zaberá asi 30 svetelných rokov. Voľným okom vidno Plejády ako hmlistý svetlý fliačik sa siedmimi nápadnými hviezdami. Guľové hviezdokopy- obsahujú veľmi staré hviezdy. Usudzuje sa, že vznikli približne v tom čase ako galaxie, v ktorých sa nachádzajú. Preto nám guľové hviezdokopy môžu prezradiť o počiatkoch Mliečnej cesty. VŠEOBECNÁ TEÓRIA RELATIVITY- Roku 1915 Albert Einstein publikoval svoju pôvodnú , dnes už veľmi populárnu všeobecnú teóriu relativity. Hmotné telesá zakrivujú priestor podobne ako závažie ohýba trampolínu, a preto jedny telesá padajú smerom k iným telesám. Aj svetlo padá do priestoru zakriveného okolo telesa, a preto i jeho dráha podlieha istému ohybu. ;Táto nevšedná myšlienka bola podrobená testu počas zatmenia Slnka roku 1919. Svetlo zo vzdialených hviezd sa skutočne gravitáciou Slnka ohlo.
Kométy:
Kométy, podivuhodné telesá slnečnej sústavy, pútali na seba pozornosť už od najstarších čias. A to svojím výnimočným vzhľadom na oblohe i náhlym, neočakávaným zjavením sa na nej či rovnako záhadným zmiznutím Každá kométa vzbudzovala strach a hrôzu. Ešte v stredoveku ju ľudia pokladali obyčajne za predzvesť zlej udalosti: vojny, moru alebo iných sociálnych či živelných pohrôm. Podstata komét zostala dlho skrytá. Zásluhou Aristotela sa až do 16. storočia udržal názor Chaldejské víry v atmosfére. Podstatný prelom v náhľade na kométy nastal po roku 1577. Najlepší pozorovateľ svojich čias, dánsky hvezdár Tycho de Brahe, pozoroval kométu, ktorá sa v tom roku objavila. Zistil, že nemá merateľnú paralaxu. Musela byť teda ďalej ako mesiac. Tak definitívne potvrdil pozorovania Regiomontana, ktorý sa pokúšal zmerať paralaxu kométy ešte v roku 1472 a s podobným výsledkom. Už anglický astronóm Edmund Halley v roku 1705 dokázal, že kométy sa pohybujú okolo Slnka podobne ako planéty. Ako prvý začal počítať dráhy komét a zistil, že jasné kométy z rokov 1531, 1607 a 1682 majú rovnaké dráhy. Sú teda jedným a tým istým telesom, ktoré sa vracia približne každých 76 rokov k Slnku. Halley vypočítal návrat tejto kométy na december 1758, no nedožil sa ho. Kométa sa skutočne objavila v predpovedaný rok na vianočnej oblohe, a tak na pamiatku Halleyho ju astronómovia nazvali jeho menom.
Kométy sa na rozdiel od planét pohybujú nielen po elipsách, ale aj po hyperbolách a roviny ich dráh sú rôzne naklonené voči ekliptike. Objaviť kométu si nevyžaduje iba dokonalú znalosť oblohy, ale aj priemerne 300-400 hodín hľadania. Každý nový objav však jprínáša ďalší element do mozaiky našich poznatkov o vzniku a vývoji slnečnej sústavy. Hľadaniu komét sa môže venovať každý milovník hviezdnej oblohy. Stačí na to malý ďalekohľad, dobrá mapa oblohy, a pravdaže veľa trpezlivosti. Hľadať kométy môžu mladí i tí skôr narodení. Kométu 1986 V objavil 16-ročný školák M. Whitaker. L Swift svoju trinástu kométu, 1899 I, objavil ako 79 ročný. Pretože kométy sú najjasnejšie v blízkosti Slnka, hľadajú sa po západe Slnka, večer, nad západným obzorom a pred východom Slnka na východnej časti oblohy. V našich zemepisných šírkach aj v lete okolo polnoci nízko nad severným obzorom. V súčasnosti sa každoročne nájde 6-10 nových komét. Ku koncu roku 1978 bolo známych 659 komét. Zo 113 periodických komét s periódami do 200 rokov asi 2/3 sme už videli viac ráz. Po hyperbolických dráhach sa pohybuje 85 komét. Vlastné teleso kométy nazývame jadrom. Podľa súčasných predstáv jadro kométy je viac-menej pevnou zmesou ľadu, zmrznutých plynov, silikátových a metalických častíc (H2O, NH3, CH4, CO2, HCN, C2N2, Si, Ni, Mg, K, Fe). Vzniklo pomalým hromadením ľadových kryštálikov a prachových častíc – meteorického materiálu v priebehu utvárania sa slnečnej sústavy. Jadrá komét sú teda pravdepodobne odpadovým stavebným materiálom, ktorý zostal po Slnku a planétach. Priemer jadra veľkých komét odhadujeme na 10 až 20 km a menej. Priemer Enckeho kométy nie je väčší ako 3,5 km. Ani priemer takej známej kométy ako je napríklad Halleyho kométa, nepresahuje niekoľko kilometrov. Jasnosť jadra komét je v priemere o 4 až 5 magnitúd menšia ako ich celková jasnosť. Keď sa kométa približuje k Slnku, slnečné žiarenie začne uvoľňovať z jadra plyny a prachové častice. Jadro sa obaľuje plynoprachovou atmosférou, Kómou, ktorá odlišuje kométy od ostatných telies v slnečnej sústave.
Planety
Planety jsou tělesa, která nejsou sama schopna vydávat světlo ani teplo. Planety mohou pouze odrážet světlo a teplo dodané jim Sluncem nebo jinou hvězdou. Planety můžeme rozdělit na: A) Planety vnitřní (Merkur, Venuše, Země, Mars) B) Planety vnější (Jupiter, Saturn, Uran, Neptun, Pluto) B) Ostatní planety mimo Sluneční soustavu. Všechny planety Sluneční soustavy obíhají okolo Slunce ve stejném směru a z výjimkou Uranu se otáčejí kolem své osy přímým směrem, to znamená od západu k východu. Uran se okolo své osy otáčí opačným směrem.
Planety Sluneční soustavy Sluneční soustavu tvoří Slunce, planety, měsíce, asteroidy, planetky, komety a další vesmírná tělesa. Vznikla asi před 4,5 mld. let z obrovského oblaku plynů a prachu. Merkur Merkur je nejbližší planeta ke Slunci. Svůj název dostal podle římské mytologie a znamená to posel bohů. Poloměr Merkuru je 2439 km. Obíhá ve vzdálenosti 58 000 000 km od Slunce,a to vždy jednou za 88 dní. Kolem své osy se otočí za 58 dní a 16 hodin. Znamená to, že na Merkuru jsou velmi dlouhé dny a noci. To má za následek veliké rozdíly v teplotách obou částí. Je to druhá nejmenší planeta naší sluneční soustavy se svými 4 878 km přes rovník. Je tedy menší o 40% než Země a pro změnu je o 40% větší než Měsíc. Maximální teplota na slunečné straně je 427 °C a minimální teplota je -172 °C. Na Merkuru existuje led a není to výskyt malý. Masy ledu byly objeveny roku 1991 radarovým měřením. Průměrná teplota planety je 172 °C. Hmotnost je asi jedna sedmnáctina hmotnosti Země (3,303. 1023 kg). Hustota je asi 5400 kg / metr krychlový. Sklon jeho osy je o 7 stupňů vůči té naší. Merkur nemá žádnou přirozenou družici. Povrch Merkuru je velice rozryt dopady asteroidů na jeho povrch. Radarová měření dokázaly kaňony 700 metrů hluboké a krátery které měly napříč až 50 km. Celý povrch je doslova rozryt mělkými krátery. Toto měření provedla v roce 1972 americká sonda Mariner 10. Měření mohou být nepřesná, protože na Merkuru neexistují moře podle nichž by se určovala nadmořská výška. Planeta je tvořená zemskou kůrou, zemským pláštěm a jádrem, které je převážně železné. Merkur má slabé, ale měřitelné magnetické pole, které je asi stokrát slabší než gravitační pole Země. Jeho magnetická osa neprochází rovníkem, ale je asi o 1000 km posunuta. Merkur je vyprahlým světem téměř bez atmosféry, slabá atmosféra je tvořena 42% hélia, 42% sodíku, 15% kyslíku a ostatní plyny jsou zastoupeny 1%. Venuše Druhá planeta v pořadí od Slunce dostala své jméno podle bohyně lásky. Tato planeta se taká nazývá večernice nebo jitřenka. Obíhá v průměrné vzdálenosti 108 200 000 km od Slunce. Její oběžná doba je 225 dní kolem Slunce a její jedno otočení kolem svá osy je 243 a 4 hodiny, proto je den delší než jeden rok. Venuše se taky otáčí naopak než ostatní planety. Její velikost je přibližně stejná jako velikost Země, přesně je to 12 104 km přes rovník. Její průměrná teplota je kolem 482 °C. Výškové převýšení dosahuje až k pěti km. Její hustota je 5245 kg / metr krychlový. Tlak atmosféry je 90x větší než je na Zemi. Venuše nemá žádnou přirozenou družici.
Venuše má atmosféru, která je složená z 96% oxidem uhličitým a z 3% dusíkem. Atmosféra je rozdělena na několik části a sahá do výšky 70 km. Na Venuši je tak vysoká teplota proto, že atmosféra nedovoluje zpětné odražení slunečních paprsků. Tento jev se nazývá skleníkový efekt a v dnešní době probíhá i na Zemi. Vědci jsou přesvědčeni, že Venuše kdysi vypadala jako Země v ranném období. Proto se někdy nazývá sestrou Země. Po dlouhou dobu jsme nedokázali proniknout do atmosféry Venuše a proto nebyly představy o povrchu planety. V roce 1983 se podařilo sovětské sondě Věněře 9 přistát a odeslat snímky, pak ji rozdrtil ohromný tlak. Dále byly zjištěny bouře kyseliny sírové v atmosféře. Celý povrch pak byl zmapován americkou sondou jménem Magallan v průběhu let 1990-1993 pomocí radaru. Někteří vědci se domnívají, že bude možný život na Venuši. Tento proces se nazývá terraformace (pozemšťování). Existuje několik možností. Například vysazení bakterií do její atmosféry, které by vázaly oxid uhličitý. Tím by pak opadnul silný skleníkový efekt a planeta by se ochladila. Další teorie spočívá v tom, že by se nechaly na povrch planety dopadat komety, které by byly naváděny z jejich drah na dráhu Venuše. Komety jsou tvořeny převážně ledem. Po dopadu by se voda vypařila a obohatila tím atmosféru. Postupem času by se začala podobat té naší a umožnila by nám život na této nehostinné planetě. To je jen pár teorií z mnoha. Země Třetí planeta v pořadí od Slunce je pro nás velice důležitá, protože je to naše domovská planeta. Nazývá se společně s Merkurem, Venuší a Marsem vnitřní planety Sluneční soustavy. Její průměrná vzdálenost od Slunce je 149 597 900 km ( tato vzdálenost je ve vesmíru jakým si měřítkem, nazývá se astronomická jednotka-AU). Tato vzdálenost se během oběhu Země kolem Slunce pravidelně mění, je-li Země v perihéliu ( přísluní) či aféliu (odsluní). Obíhá rychlostí v perihéliu 30,3 km/s a v aféliu o něco málo zpomalí a pohybuje se rychlostí 29,3 km/s. Světlo ze Slunce doletí k Zemi přibližně za osm minut. Hmotnost Země tvoří něco kolem 5, 98 kvadriliónu kg. Oběžná doba kolem Slunce je 365 a čtvrt roku. Kolem své vlastní osy se otočí za 23 hod 56 min a 4 sec. Její osa je skloněná o 66,5 stupně a díky tomuto se na Zemi střídají roční období. Průměrná teplota na Zemi se rovná 22 °C. Její hustota je asi 5520 kg / metr krychlový. Kolem celé Země se rozprostírá neviditelné magnetické pole, které zajišťuje stabilitu celé Země a tím i biosféry. Chrání nás před slunečními bouřkami ke kterým dochází poměrně často.
Ale zase na druhou stranu představuje i jisté nebezpečí, přitahuje asteroidy k naší planetě. Dále kolem celé Země jsou poměrně silné radiační pásy, sice ne tak silné jako kolem Jupiteru, ale přesto by stačilo po delší době na nemoc z ozáření. Zemi se říká modrá planeta.Tuto barvu jí dávají jak oceány tak ale především barva naší atmosféry. Země nevydává vlastní světlo, ale působí jako obří zrcadlo, které odráží paprsky Slunce do vesmíru. Vznik naší planety se datuje do dávné minulosti, kdy vznikal celý vesmír. Po zrodu Slunce zbyly kolem něho obrovské mlhoviny ve kterých se začaly srážet částečky hmoty a z nich postupně vznikaly menší planetky. Postupem času byla naše planeta utvořena před 4,6 miliardy let. Planeta byla dlouhá tisíciletí moc žhavá. Když částečně vychladla zkondenzovala na jejím povrchu voda a strhly se obrovské lijáky, které stvořily první oceán. Z jeho pomocí začala vznikat dnešní atmosféra, která je dnes tvořena 78% dusíkem, 21% kyslíkem a 1% připadá na vše ostatní. Samotná vrstva atmosféry sahá až do výšky 300 km. Domníváme se, že Země je uprostřed tvořena polotekutým jádrem tvořeným především z těžkých kovů jako jsou železo, nikl a kobalt. Teplota v jádře nejspíš dosahuje 5 800 °C. Dále od středu je zemský plášť tvořený magmatem, který je od 2500 do 200 km a až úplně na povrchu je zemská kůra silná 5-75 km na kterých žijeme. Na povrchu působí vnější podnební vlivy jako je déšť, vítr, výkyvy teplot a nebo činnost vegetace, proto nejsou na povrchu Země žádné krátery jako na Měsíci. Země má i vlastní přirozený satelit zvaný Měsíc. Toto těleso je ze všech vesmírných těles k nám nejblíže a to jen 384 000 km. Jeho hmotnost dosahuje 1/81 hmotnosti Země. Jeho objem se rovná asi 1/49. Průměr Měsíce je 3 478 km. Oběh kolem Země mu zabere stejnou dobu jako otočení kolem vlastní osy, a to 29 dní a 8 hodin. Teploty na Měsíci silně kolísají – na místě, které je právě ozařováno Sluncem dosahuje teplota ke 120 °C a naopak na neosvětlené straně je teplota –160 °C. Den a noc trvají na Měsíci 14 dní. Měsíc má silný vliv na život na Zemi. Měsíc má sklopenou osu o 5,1° a má vůči Zemi tzv. vázanou rotaci. To znamená, že nám ukazuje stále stejnou polokouli. Kvůli libraci Měsíce – tzn. Že s e Měsíc tzv. kývá, můžeme ze Země vidět pouze 59% jeho povrchu. Pohyby měsíce se nazývají fáze. Když je Měsíc ve stínu Země a neodráží světlo, tak se tato fáze nazývá nov. Dále je to první čtvrť, pak nastává úplněk a potom poslední čtvrť. Měsíc občas vrhne na Zemi stín – nastává zatmění Slunce. Když naopak Země zastíní Měsíc, dochází k zatmění Měsíce.
Litosféra Měsíce je podobná té na Zemi. Na povrchu je kůra, která sahá do hloubky 50-60 km. Ta je pokryta převážně měsíčním prachem. Dále je to plášť, který sahá do hloubky asi 700 km. Pak následuje jádro, které je tvořeno převážně železem. Měsíc je ze seismografického hlediska velice stálý a občasná slabá zemětřesení jsou způsobena slapovými silami Země. Existuje mnoho teorií o vzniku Měsíce. Nejpravděpodobnější je, že do Země narazila v ranném stádiu planetka, která část hmoty Země vyhodila na orbitní dráhu a tam z ní vznikl Měsíc. Další méně pravděpodobné teorie jsou, že byl Měsíc poutník ve Vesmíru a že ho přitažlivost Země přichytila, nebo že Měsíc vznikl ze zbývajícího prach, který Země nevyužila pro svoji potřebu. Měsíc silně ovlivňuje děje na Zemi. Mezi nejdůležitější patří příliv a odliv, který se ještě někdy násobí gravitací Slunce. Tyto děje se nazývají slapové jevy. Dnes kolem Země krouží tisíce umělých družic, které tam vypustilo lidstvo. Většinou se jedná o meteorologické či telekomunikační družice, ale i špionážní a na výzkum vesmíru. Kolem naší planety obíhá zatím jediná stanice Mir. Dnes začíná být problém s vesmírným odpadem, který se taky nazývá umělé družice. Nikdo na světě neví kolik tun je na orbitě. Existují pouze nepřesné odhady. Největší dnešní problém pro výzkum kosmu je gravitace naší Země. Náklady na jeden kilogram váhy poslaný do vesmíru( na orbitu) jsou velice vysoké a jen málo zemí si může dovolit vlastní rakety (USA, Rusko, Japonsko, Čína, Sdružení Evropských států atd.). Mars Mars je čtvrtá planeta v pořadí od Slunce. Své jméno dostal podle boha války. Někdy se také nazývá červená planeta podle barvy její půdy. Mars je poslední z takzvaných vnitřních planet naší soustavy. Je to planeta, která se po Venuši nejblíže přibližuje k Zemi. Mars obíhá po dosti výstřední elipse s poloosou 227 900 000 km. Mars je vzdálen od Země 81 000 000 km. Kolem Slunce oběhne jednou za 687 dní. Kolem své vlastní osy se otočí jednou za 24 hodin a 37 minut a 23 sekund, proto jsou dny na Marsu skoro stejně dlouhé jako na Zemi. Sklon osy je 23 stupňů a 59 minut. Průměr Marsu je 6 794 km. Hustota planety je 3 900 kg / metr krychlový. Atmosférický tlak se pohybuje mezi 650 a 770 Pascaly. Hmotnost Marsu je 6.421. 1023 kg. Průměrná teplota na Marsu je -27 °C. Na povrchu Marsu je teplota od -30 do +40 °C. Mars má dvě přirozené družice Deimos-děs a Phobos-strach. Deimos byl objeven roku 1877. Jeho objevitelem je Asaph Hall. Jeho hmotnost je 1,8+15 kg. Jeho povrch je posetý mnoha krátery.
Velikost Deima je 16x12x10 km. Otočí se okolo své osy za 30 hodin a 18 minut a oběhne okolo Marsu za 1,26 dne. Phobos je větší než Deimos a má tvar fazole. Jeho hmotnost je asi 1,08.1016 kg, jeho velikost 28x22x18 km. Jeho otočení kolem své osy mu trvá stejně dlouho jeho oběh okolo Marsu – 7 hodin a 39 minut. Atmosféra Marsu je velmi zajímavá. Mars má řídkou, ale zato rozsáhlou atmosféru, v níž se tvoří počasí. Na Marsu dochází k erozi. Teplota v atmosféře je téměř konstantní. Do 40 km nad povrchem je teplota +80 °C. Atmosféra je složena z 95.32% z oxidu uhličitého, ze 2,7% dusíkem, z 1,6% argonu, 0,13% kyslíku, 0,07% je oxid uhelnatý, 0,03% je voda, 0.00025% je neon, 0,00003% je krypton, 0,000008% xenon a 0,000003 ozonu. Ten se vyskytuje pouze nad polárními čepičkami. V letních měsících se po celé planetě rozpoutají ohromné písečné bouře, které na celé dny zahalí planetu a jediné co nezahalí jsou vysoké sopky. Na Marsu také kdysi tekla voda. Tato voda je nyní schována pod povrchem a nebo na dvou polárních čepičkách. Tvoří váhu planety z 0,3%. Na Marsu jsou díky kdysi tekoucí vodě vymletá hluboká údolí a kaňony. Jinde se zase objevují rozsáhlé delta řek. Na Marsu byly kdysi obrovské , pravidelné záplavy. Zatím největší o kterých se lidstvo kdy dozvědělo. Po dlouhou dobu si lidé mysleli, že na Marsu bude existovat vyspělý život. V osmdesátých letech minulého století prohlásil italský astronom Giovanni Schiaparelli, že objevil na povrchu Marsu zavlažovací kanály, které tam vybudovala vyspělá civilizace. Až sondy Viking přinesla důkazy, že na Marsu není vyspělý život. Litosféra Marsu sahá až do hloubky 200 km. Marsu se říká červená planeta podle barvy, kterou dává planetě hornina na povrchu, které obsahuje vysoké množství železa. Na jejím povrchu je největší sopka sluneční soustavy, která sahá do výšky 25 km a jmenuje se Olympus Mons. Její základna má rozpětí 600 km a samotné ústí kráteru má průměr 80 km. Na Marsu musela kdysi probíhat hojná sopečná činnost, která se dnes už neprojevuje. Na jeho povrchu je taky tak známá marťanská Mona Liza. Někteří lidé věří, že je to pozůstatek vymizelé kultury. O Marsu máme nejlepší informace ze všech nám známých planet (kromě Země), protože na ní přistálo několik sond. Jako první na ni přistál Viking, který hledal známky života-bezúspěšně a přistál na Marsu 3 záři 1976. Po dlouhou dobu byly všechny pokusy o přistání na Marsu zakončeny neúspěchem. Až roku 1997 4.
července se podařilo přistát americké sondě Pathfinder s malým pojízdným robotkem jménem Sojouner. Ten zkoumal chemické složení planety, její počasí a mnohé další. Pořídil mnoho fotografií a pomohl k poznání Marsu. Po jeho odmlčení doletěla k Marsu další sonda jménem Mars Global Surveyor, který podrobně mapoval povrch Marsu a zkoumal jeho podmínky. NASA chce do roku 2008 dopravit na Zemi vzorky půdy z Marsu. Dále je chystaný pilotovaný let s posádkou, která by měla na Marsu strávit asi dva roky. Již dnes existují plány jak znovu oživit kdysi živou planetu. Jeden z nápadu již dnes proveditelných je umístit na geostacionární dráhu nad póly obrovská zrcadla, která by roztavila polární čepičky. Tím by se Mars oteplil a stal by se opět obyvatelný. Jupiter Jupiter je v pořadí od Slunce pátý. Jupiter znamená král bohů. Tato planeta je plynný obr a se Saturnem, Uranem a Neptunem jsou nazývány vnější planety naší soustavy. Se svými 142 800 kilometry přes rovník je to největší planeta Sluneční soustavy a Země by se do něj vešla 1 318x. Jeho hmotnost je 1.900.1027 kg a je tedy 318x těžší než planeta Země. Vzdálenost od Slunce je 778 300 000 km. Jeden oběh kolem Slunce mu zabere 11 roků a 10 měsíců. Rotaci kolem své osy zvládne za 9 hodin a 50 minut, čímž je nejrychleji rotující planetou v naší soustavě. Jeho průměrná teplota je - 121 °C. Jupiter je obklopen vrstvou prachu. Jupiter má 16 a více měsíců. Měsíce Jupiteru se dělí do 3 skupin: Vnitřní skupina- od Jupiteru do vzdálenosti 2 miliónu km. Patří sem Metis, Adrastea, Thebe, Amaltea, Io, Ganymed, Europa a Kallistó Střední skupina-od Jupiteru do vzdálenosti 11-12 miliónu km. Patří sem Himalia, Leda, Lysithea a Elara Vnější skupina-od Jupiteru do vzdálenosti 20-24 miliónu km, tyto družice mají retrográdní dráhu- obíhají naopak než ostatní měsíce. Patří sem Ananke, Carme, Pasiphae a Sinopae Jupiter má silné radiové záření, které probíhá v záblescích a je tak silné, že vydá za energii jedné mega tunové bomby. Je to silný rádiový zdroj. Jupiter musí mít silné magnetické pole, které vskutku objevily sondy Pioneer 10 a 11. Magnetická osa je skloněna k rotační ose o 15 stupňů a prochází v nejmenší vzdálenosti 18 000 km od středu planety. Jádro Jupiteru je nejspíše složené z kovového tekutého vodíku a nebo z kamene. Tekutý vodík je ideálním vodícím materiálem elektrického proudu už při pokojové teplotě. Uplatnění na Zemi by byl obrovský. K jeho výrobě jsou potřebné ohromné teploty a tlaky, které jsou zrovna na Jupiteru.
Magnetické pole způsobuje odklon drah elektricky nabitých částic slunečního větru v okolí planety. Kolem celé planety jsou obrovské životu nebezpečné radiační pásy, které by mohli usmrtit kosmonauta a umrtvit přístroje sond. Jen velice přesné výpočty tomuto zabrání. Kolem celé planety je velice silné gravitační pole. Jupiter vyzařuje 2,5 x více energie než mu dodává Slunce. Tato zajímavá věc nás přivádí k teorii, jestli vlastně není Jupiter nepodařená hvězda. Jupiter se opravdu podobá hvězdě. Má radiační pásy, silné magnetické pole a vlastní záření. Jen náhoda možná zabránila tomu, aby Země obíhala kolem dvojhvězdy. Atmosféra Jupiteru je tvořena především z vodíku, který je zastoupen 90% a helia, které je 10%. Jednotlivé vrstvy jsou asi takto. Navrchu jsou vrcholky mraků, pak je to vrstva plynného vodíku. Dále jsou to mraky zmrzlého čpavku, pod nimi jsou mraky sulfidu amonitého. Ještě níže jsou mraky vodního ledu a pod nimi se nachází vodní kapky. Pod atmosférou se nacházejí oceány tekutého vodíku a kovového tekutého vodíku. Jádro je nejspíše kamenné. V atmosféře probíhají obrovské cyklóny. Například velká rudá skvrna je obrovský atmosférický vír, který je na Jupiteru minimálně tři sta let. Barevné pruhy planety jsou tvořeny teplejšími a studenějšími proudy. Roku 1994 v polovině července došlo na Jupiteru ke katastrofě. Do povrchu Jupiteru naboural úlomek komety Shoemaker-Levy 9 rychlostí 60 km za sekundu. Došlo k obrovským výbuchům v jeho atmosféře a v porušení jeho celistvosti. Ale Jupiter náraz vydržel a stále ve vesmíru existuje. Saturn Saturn je nejkrásnější planetou naší soustavy. Je v pořadí šestá od Slunce. Je to plynný obr, který se svými 120 000 kilometry přes rovník je druhou největší planetou naší soustavy. Je vzdálen od Slunce 1 427 000 000 km. I přes tuto vzdálenost znali Saturn už starověcí astronomové. Saturn dostal své jméno podle boha rolnictví. Jeden oběh kolem své osy mu trvá 10 hodin a 39 minut. Kolem Slunce oběhne jednou za 29 roků a 6 měsíců. Průměrná teplota je - 180 °C. Hustota Saturnu je tak nízká, že jako jediná planeta soustavy by teoreticky plavala ve vodě. Počet družic je 22, možná více. Jsou to například Prometheus, Pandora, Epimetheus, Janus, Mimas, Enceladus, Tethys, Telesto Saturn je znám svými prstenci, které jsou viditelné ze Země při pohledu dalekohledu. Rozpětí prstenců je asi 270 000 km. Prstenec netvoří jeden ucelený pás, ale jak odhalily sondy, je tvořen množstvím prstenců, které jsou od sebe odděleny místy, kde se nenacházejí žádné úlomky. Prstence jsou tvořeny kusy kamenů, ledu čí jiných kousků.
Existuje pár teorií o vzniku prstenců jedna z nich tvrdí, že prstence jsou kousky planety, které už nepoužila ke své stavbě. Další tvrdí, že prstence jsou kusy měsíců roztrhaného gravitačními silami planety a nebo, že vznikli srážkou dvou měsíců. Saturn má atmosféru tvořenou z několika částí. V první části je jasno, pod ní se nachází vrstva prachu. Dále je to vrstva tvořená čpavkovým zákalem. Ještě hlouběji je vrstva mraků, které jsou tvořeny zmrzlým čpavkem. Pod touto vrstvou je jasno. Pak ale začínají mraky sulfidu amonitého a pod nim jsou mraky vodního ledu a pak je opět jasno. V atmosféře Saturnu se tvoří obrovské hurikány, které dosahují rychlostí až 1800 kilometrú v hodině. Samotný povrch pod atmosférou je tvořen tekutým vodíkem. Pak tekutým kovovým vodíkem a jádro je nejspíše kovové a nebo kamenné. Uran Uran je v pořadí od Slunce na sedmém místě a je to další z plynných obrů. Jeho existence je známa lidstvu od roku 1781, kdy byla objevena Williamem Herschelem. Dostal jméno po bohovi nebes Uranovi. Je vzdálen od Slunce 2 870 990 000 km a oběhne Slunce za 84 roků. Kolem své vlastní osy se otočí za 17 hodin a 14 minut. Uran má velmi skloněnou osu. Jeho rovníkový průměr je 50 800 km. Je 14,6x hmotnější než naše planeta Země. Jeho střední hustota je 1 130 kg/m3. Jeho průměrná teplota je -218 °C. Uran má 21 měsíců, například Cressida, Bianca, Ophelia, Desdamona. Uran má atmosféru tvořenou především z vodíku a to z 83%. Další významnou složkou je helium a to 15% a ze 2% metanem. Povrch je tvořen čpavkově-vodním oceánem a kamenně-kovovým jádrem. Kolem Uranu jsou také prstence, které jsou ze Země špatně viditelné. Byly objeveny pří zatmění Uranu. Jejich počty sahají do deseti a jsou tvořeny převážně kameny a kusy ledu. Jejich stabilitu zajišťují měsíce Uranu. Na jeho povrchu vypadá den a noc takto. 21 let dopadá sluneční světlo na jeden pól a pak dalších 21 let na rovník a na konec dalších 21 let dopadá na druhý z pólu. To zapříčiňuje, že 21 let je nepřetržité světlo pak se 21 let střídají dny a noc a dalších 21 let je nepřetržitá temnota ne jednom pólu. Neptun Po objevu planety Uran začali astronomové pátrat po další planetě Sluneční soustavy a v roce 1846 objevil německý astronom Johann Galle. Neptun je pojmenován podle boha moří. Je to v pořadí osmá planeta, ale pravidelně se dostává na deváté místo, když se Pluto dostává před jeho dráhu. Vzdálenost od Slunce je 4 496,6 miliónu km. Kolem své osy se otočí jednou za 16 hodin a kolem Slunce oběhne jednou za 164 roků a 10 měsíců. Neptun vyzařuje 2,4 x více tepla než dostává od Slunce. Rovníkový průměr je 48 600 km.
Jeho hmotnost je 1.024.1026 kg. Průměrná teplota je -220 °C. Počet měsíců je osm: Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Lirissa, Proteus, Triton, Nereid. Neptun je plynný obr, který je tvořen především vodíkem a to z 85%, dále je to 13% hélia a 2% metanu. Skládá se ze čpavkovo-vodního oceánu a samo jádro je nejspíše tvořeno železem a kamenem. Neptun má bouřková mračna, ale ne taková jaká známe my ze Země. Kolem Neptunu proletěla sonda Voyager 2 na své pouti po soustavě, která zde objevila 6 měsíců. Díky ní máme slušnou představu o poměrech na Neptunu a jeho měsících. Pluto Pluto je nejvzdálenější planeta od Slunce a také nejmenší planeta Sluneční soustavy. Pluto znamená bůh podsvětí. Je v pořadí devátá. Pluto je vlastně dvojplaneta. Se svým měsícem Charonem tvoří dokonalý pár. Pluto bylo objeveno 18. února roku 1930 a objevitelem je Clyde W. Tombaugh. Pluto obíhá po dost výstřední dráze o velké poloose 5,9 miliardy km. Pluto je po určitý čas osmá planeta Sluneční soustavy. Bylo tak do roku 1999. To proto, že protíná dráhu Neptunu. Jeho oběžná doba je 247 let a 8 měsíců. Kolem své osy se otočí jednou za 6 dní a 9 hodin. Jeho rovníkový průměr je roven 2 300 km. Jeho hmotnost je asi 1,27.1022 kg. Atmosféra je asi nejspíše tvořena metanem a dusíkem. O Plutu toho víme velice málo, protože u něj nebyla dosud žádná sonda, která by ho podrobně zkoumala. Povrch Pluta nejspíše tvoří voda, metan a led a pod tímto je asi kamenné jádro. Další planety 2000 EB 17 Alias Plutík obíhá mezi drahami Neptuna a Pluta. By se svými rozměry dal považovat za planetu. Je to 700x300 km. Což nás staví před otázku, kde začínají rozměry pro planetu a kde pro planetku. Jestli bude uznán jako planeta tak se bude jednat o nejmenší planetu sluneční soustavy. Jeden oběh kolem Slunce mu trvá 243 let. Kolem své osy není doba otočení zatím známa. Podle posledních analýz patří k nejstarším prvkům naší soustavy a to nejméně 4 miliardy let. Obíhá ve vzdálenosti v rozmezí 4,3 až 5,6 miliard km. Jeho magnetické pole vysvětluje některé odchylky v dráze Pluta. Planeta X Toliko tajuplná planeta X. Část vědců se domnívala, že za Plutem se musí skrývat záhadná planeta. Některé důkazy hovořily pro. Jeden z nich byl i ten, že odchylky v drahách Neptunu a Uranu jsou natolik velké, že je nemůže způsobovat samotné Pluto. Tato teorie je dneska už zamítnuta a odchylky se přikládají tomu, že za orbitou Pluta je pás komet, které tyto odchylky mohou způsobovat.
Například i objevitel Pluta Clyde Tombaugh věřil, že tato planeta skutečně existuje. Jeho domněnka se nepotvrdila. Ale pátrání po tajuplné planetě pokračuje. TMR-1C Tato planeta se nachází v souhvězdí Býka, kde obíhá zdejší dvojhvězdu. Objevena na přelomu roku 1997-1998. Předpokládaná velikost je tři obvody Jupitera. Je to plynný obr, který uniká rychlostí 10 km za sekundu.Vzdálenost od dvojhvězdy je asi 10000x dále než Země. Od naší planety je vzdálená asi 450 světelných let. To je asi 4,257 triliónu km. Tuto planetu ( nebo možná hnědého trpaslíka, šance na to, že je to hvězda jsou dvě procenta) vyfotografoval Hubbleův teleskop. Až další výzkumy dokáží jedná li se o planetu či o hvězdu. Bohužel je planeta příliš horká, aby na ni mohl existovat život. Ale menší planety, které by tam mohly existovat, nejsou zatím naše dalekohledy schopny zaznamenat, tak zatím existuje možnost, že kolem ní existují jiné planety s jistou formou života.
Typy raketoveho pohybu
Motory používané pri konštrukcii rakiet rozdeľujeme na chemické, elektrické, jadrové, pulzové a motory pracujúce s vodou. Termochemická reakcia pohonnej látky z paliva a oxydátora vytvára v chemickom motore spaľovacie plyny. Tieto sú odvádzané cez trysky a umožňujú zvýšenie rýchlosti na nadzvukovú hranicu a následné dosiahnutie hodnôt až 5000 m/s. Na vojenské účely sa viac používajú rakety s pohonom na pevné látky. Ich výhodou je, že sa dajú dlho skladovať a naviac je nádrž na pohonnú látku a spaľovacia komora identická, a tak nie je treba zložité systémy na vedenie paliva. Elektrické motory vyrábajú kinetickú energiu častí hmoty "pracovného média" v malom reaktore, izotopovej batérii alebo v solárnom zariadení. I keď rýchlosť vypúšťaných častíc pracovného média, ktorá dosahuje 10 000 až 200 000 m/s je veľmi veľká, je hybná sila relatívne malá. Elektrické motory sa preto hodia len pre pohyb vo vesmíre, keď sa už raketa nachádza na vesmírnej dráhe. Tam totiž môžu s malou spotrebou hmoty a v dlhej dobe prevádzky dosiahnuť vysoké konečné rýchlosti. V elektrostatických, elektrotermických a elektromagnetických motoroch sa vyrába pohybová energia prostredníctvom prúdu vysoko zrýchlených iónov. Pracovným médiom sú ľahko ionizovateľné alkalické kovy alebo plazma vysokej teploty. V jadrových reaktoroch slúži ako energetický zdroj termická energia, ktorá je uvoľňovaná pri jadrových reakciách. Mimoriadne hospodárne ako pomocné motory pri štarte sú motory na horúcu vodu.
Prehriata zmes vodných pár, ktorá bola vyrobená v elektrických alebo špeciálnych horákoch, sa v týchto motoroch odvádza cez ventily do výfukových trysiek.
Slnecna sustava
Najväčšími telesami slnečnej sústavy sú vedľa Slnka planéty, ktorých je deväť: Merkúr, Venuša, Zem, Mars, Jupiter, Saturn, Urán, Neptún a Pluto. Okrem Merkuru a Venuše má každá planéta aspoň jeden mesiac. Okolo slnka putuje tisíce planét, stovky komét, oblaky prachu a kamienkov. Slnečná sústava má tvar plochého disku, pretože obežné dráhy planét nie sú presné kružnice, ale elipsy. Planéty sa líšia od hviezd tým, že nežiaria vlastným, ale odrazeným svetlom, pochádzajúcim zo slnka. Niektoré planéty sú tvorené horninami, iné sú obrovské gule plynu. Okolo Saturnu je prstenec, ktorý je vytvorený veľkým množstvom kamienkov a prachových čiastočiek. Okolo väčšiny planét obiehajú obežnice – mesiace. MERKUR – malá kamenistá planéta s priemerom 4900 km, obiehajúca okolo Slnka vo vzdialenosti 58 miliónov kilometrov. Teplota vystupuje a 400 C a klesá na –170 C. VENUŠA - je najjasnejšia a Zemi najbližšia planéta. Je tvorená horninami. Venuša dobre udržuje teplo. ZEM - tri štvrtiny zemského povrchu pokrývajú oceány. Vnútro Zeme je veľmi aktívne. MARS – je menšia pevná planéta obiehajúca okolo Slnka vo vzdialenosti 229 Miliónov kilometrov. Na povrchu sú krátery a vyhasnuté sopky. Voda sa tam nevyskytuje. JUPITER – je svojim priemerom 142 800 kilometrov najväčšou planétou Slnečnej sústavy. SATURN – meria 120 000 km v priemere, podobá sa Jupiteru a má veľké Prstence. URAN, NEPTÚN, PLUTO – sú plynné planéty, 4x väčšie ako Zem. Pluto je najvzdialenejšia ľadová planéta, má veľkosť nášho Mesiaca. Zdrojom energie je Slnko – bežná hviezda, podobná tým, ktoré pozorujeme na nočnej oblohe. Slnko je vzdialené od Zeme 150 miliónov km. Jeho priemer je109 násobkom priemeru Zeme a objem miliónkrát väčší ako objem Země. Povrchová teplota Slnka je 6000 C. Zdrojom obrovského množstva energie ktorú vyžaruje v podobe svetla je termonukleárna reakcia prebiehajúca vo vnútri Slnka. Slnko vyžaruje rentgenové a ultrafialové lúče. Pri termojadrových reakciách – zlučovanie atómov vodíka sa uvoľňuje obrovské množstvo energie vo vnútri hviezd – príčina žiarenie hviezd. Neustále dochádza ku vzniku nových hviezd – masy plynu a prachu sa gravitáciou postupne stláčajú a hustnú. Teplota a tlak vo vnútri rastie a pri dosiahnutí určitých hodnôt dôjde k termojadrovej reakcii – vzniká hviezda. Hviezdy tvoria súhvezdia , ktoré sú pomenované po zvieratách, po bájnych gréckych postavách. Obloha je rozdelená na 88 súhvezdí. Astronómovia pozorujú 20 až 30 komét ročne. Kométy sa skladajú z ľadu, plynu a prachu, pohybujú sa medziplanetárnym priestorom po obežných dráhach okolo Slnka.
Pred dávnymi časmi v období zrodu slnečnej sústavy sa vesmírom potulovalo väčšie množstvo kameňov jako dnes a väčšina z nich pravdepodobne dopadla na povrch planét.
Slnko
Slnko je hviezda v strede slnečnej sústavy. Má asi päť miliárd rokov, a bude svietiť ešte aspoň ďalších päť miliárd rokov. Slnko je žltá hviezda hlavnej postupnosti s priemerom asi 1,4 milióna kilometrov. Takmer celá pozostáva z vodíka a hélia. V jadre Slnka sa jadrovou reakciou mení vodík na hélium, pričom sa uvoľňuje energia. Energia prechádza cez radiačnú a konvektívnu zónu k fotosfére viditeľnej na povrchu, kde opúšťa Slnko vo forme svetla a tepla. Na fotosfére sa často nachádzajú tmavé, relatívne chladné oblasti, ktoré nazývame slnečné škvrny. Objavujú sa v skupinách. Domnievame sa, že ich spôsobujú magnetické polia. Inými druhmy slnečnej aktivity sú erupcie, ktoré zvyčajne súvisia so slnečnými škvrnami, a protuberancie. Erupcie sú krátkodobé výrony plazmy, ktoré sa podľa intenzity delia na tri triedy. Protuberancie sú slučky alebo vlákna plynu vystupujúce zo slnečnej atmosféry; niektoré trvajú niekoľko hodín, iné aj niekoľko mesiacov. Nad fotosférou je chromosféra a extrémne riedka koróna Koróna je vlastne vonkajšia atmosféra, ktorá siaha milióny kilometrov do okolia. Jemné častice unikajúce z koróny sú slnečným vetrom, ktorý prúdi priestorom rýchlosťou stoviek kilometrov za sekundu. Chromosféru a korónu môžeme vidieť zo Zeme, keď dôjde k úplnému zatmeniu Slnka. Niektoré údaje o Slnku Vzdialenosť od Zeme - (AU) 149,6. 106 -maximálna v aféliu 152,1. 106 -minimálna v perihéliu 147,1. 106 Priemer 1,392. 106 Priemerná hustota 1400. 1030 kg Objem 1,412. 1018 km3 Perióda rotácie okolo osi - rovník 24d 6h - póly asi 35d Sklon osi rotácie k pólu ekliptiky 7° 15' Gravitácia na povrchu (Zem = 1) 28 Žiarivý výkon 3,86. 1026 W Priemerná rýchlosť rotácie 1,9 km/s Úniková rýchlosť 618 km/s Teplota na povrchu 5700 K Teplota v jadre 14. 106 K *Spektrálna trieda- určuje sa podľa farby povrchovej teploty a jasnosti hviezdy.
Supernovy, kvazary, neutrónové hviezdy a pulzary
Supernovy Keď sa rodí neutrónová hviezda, dochádza k obrovskému gravitačnému kolapsu. Teplota v zmršťujúcom sa jadre prudko stúpa (na niekoľko miliárd až bilión stupňov kelvinov), tlak dosahuje úžasné hodnoty - niekoľko miliónov ton na cm2. Za takýchto podmienok sú degenerované jadrá hmoty tak natlačené vedľa seba, že centrálna oblasť hviezdy sa už nemôže ďalej zmršťovať a hviezda v niektorých prípadoch vybuchuje - vzniká supernova. Ak sa výbuch z nejakého dôvodu nepodarí, v prípade hmotnejších hviezd gravitačný kolaps pokračuje a vzniká čierna diera. Supernova žiari intenzitou ako celá galaxia.
Pri výbuchu hviezda odhadzuje prevažnú časť svojej hmoty v podobe expandujúcej obálky, z jadra spravidla vznikne neutrónová hviezda. Jasnosť supernovy vzrastá v prvých dňoch po výbuchu, keď vyvrhnutá obálka zväčšuje rozpínaním svoju plochu a vyžaruje ňou obrovské množstvo energie. Pokračovaním rozpínaním obálka hviezdy chladne a zmenšuje sa jej hrúbka. Jasnosť supernovy klesá, až sa supernova stratí z dohľadu. Expandujúce obálky blízkych supernov možno pozorovať ešte mnoho sto rokov po výbuchu v podobe hmlovín. Najznámejšia supernova vybuchla v roku 1054. Jej jasnosť bola taká obrovská, že ju bolo vidieť za bieleho dňa celý mesiac po výbuchu. Po tejto supernove zostala Krabia hmlovina, ktorá sa v súčasnosti rozpína rýchlosťou 1100 km/s. Z čias výbuchu tejto supernovy sa zachovali aj mince s motívom jasne žiariacej hviezdy, pozorovanej za jasného dňa. Kvazary Kvazary (skratka kvázistelárnych rádiových zdrojov - "rádiohviezdné" ) sú objekty, ktoré vypadajú ako hviezdy a súčasne žiaria na rádiových vlnách. Prvé kvazary, ktoré rádioastronómovia objavili, boli veľmi vzdialené objekty, stovky millónov až miliardy svetelných rokov. Najprv sa pôvodne usudzovalo, že sa jedná o veľmi vzdialené galaxie. Lenže sa zistilo, že ich optické a rádiové žiarenie sa s časom mení tak rýchle, že priemer týchto objektov musí byť okolo rozmeru našej slnečnej sústavy. Tým vznikol problém kvazarovej energetiky. Kvazar, objekt s rozmerom okolo 10 na 9 km má svietivosť až 1000 x väčšiu ako galaxia s priemerom niekoľko desiatkov tisíc svetelných rokov! Termonukleárna reakcia, ktorá prebieha vo vnútri hviezd, má príliš nízku účinnosť (okolo 0,7%) na to, aby mohla vyprodukovať také úžasné množstvo energie. Vedcom sa z viacerých úvah a pozorovaní podarilo odhadnúť hmotnosť kvazarov na cca 10 na 9 sĺnk. Ak sa táto hmota zrúti do supermasívnej čiernej diery s polomerom asi 10 na 9 km, vzniká objekt práve predpokladanej veľkosti našej slnečnej sústavy. Ak na túto čiernu dieru dopadá hmota z okolitých hviezd, urýchli sa vplyvom gravitácie čiernej diery na rýchlosti blízkej rýchlosti svetla a pritom silne žiari. Premena na žiarivú energiu je závratne vysoká : 40-60 % (porovnajte, "len" 0,7 % pri termonukleárnej reakcii). Preto sa všeobecne súdi, že kvazary sú supermasívne čierne diery, ktoré svojou gravitáciou priťahujú okolitú hmotu medzihviezdneho prachu alebo dokonca hviezd. Predpokladá sa, že kvazary sa nachádzajú v samotných centrách obrích galaxií. Kvazary sú vlastne zrútené jadrá galaxií. V súčasnosti astronómovia sledujú asi 5 000 kvazarov.
Paradoxne, najbližší kvazar v centre našej galaxie, Mliečnej dráhy, sa spozoroval až dosť neskoro. Kvazar za to nemôže. Alebo len do určitej miery. Má totiž dosť "malú" hmotnosť - "iba" niekoľko miliónov sĺnk. Z toho sa odvíja aj menšia žiarivá energia okolitej hmoty, ktorá "padá" do kvazaru. Skoršiemu spozorovaniu kvazaru v našej Galaxii navyše bránilo množstvo medzihviezdneho prachu a plynu, ktoré sa nachádza medzi Zemou a centrom Mliečnej dráhy. Neutrónové hviezdy a pulzary Keď hviezde dohorí jej termonukleárne palivo, "nemá na výber". V prípade, že hmotnosť hviezdy je približne 1,4 - 2 násobok hmotnosti Slnka, dochádza k úžasnému gravitačnému kolapsu. Atómy hmoty hviezdy prestávajú existovať vo forme jadro - elektrónový obal. Obrovská gravitácia "vtlačí" elektróny do atómového jadra, v ňom čakajú na ne protóny, ktoré splynú s elektrónmi - vzniknú elektricky neutrálne atómové častice - neutróny, vzniká neutrónová hviezda. Takmer celá hmota hviezdy potom pozostáva z neutrónov, ktoré sa nachádzajú veľmi blízko jeden od druhého. Tento stav má dramatický vplyv na hustotu hmoty neutrónovej hviezdy. Hustota takejto hviezdy sa vymyká akejkoľvek predstave - 10 na 8 ton/cm3 !!! Inými slovami, kocka z populárnej hry Človeče, nehnevaj sa, uhnietená z hmoty neutrónovej hviezdy by vážila okolo 100 miliónov ton! (Len tak pre názornosť - to je približne hmota 3 miliónov tankov strednej hmotnosti!) Gravitačné pole na povrchu hviezdy presahuje desaťmiliárdkrát zemskú tiaž, magnetické pole je dokonca biliónkrát väčšie ako magnetické pole Zeme. Pôvodne pomaly rotujúca hviezda, vplyvom veľkého zmenšenia objemu, sa roztočí v dôsledku zachovania momentu hybnosti niekoľko desaťtisíckrát rýchlejšie. (Podobne, ako krasokorčuliarka, keď robí piruetu a pripraží ruky). Neutrónová hviezda, typického priemeru okolo 10 - 20 km, sa otočí približne raz za sekundu. Niketoré neutrónové hviezdy vysielajú pravidelné elektromagnetické impulzy - vzniká pulzar. Toto všetko vypočítali teoretici, ale my už vieme, že to nestačí. Musí prísť dôkaz (nemýľte si ho s dôkazom namiesto sľubov z reklamy na vodu po holení). A ten skutočne prišiel. Britský astrofyzik A. Hewisch dostal za objav pulzarov v roku 1968 Nobelovu cenu za fyziku. A ľudský duch opäť slávil svoj triumf. Keď sa nad tým zamyslíte, je to niečo úžasné. Zoberiete teóriu relativity, premiešate s teóriou kvantovej mechaniky, pridáte štipku niekoľkých ďalších teórií. Dosadíte správne čísla do správnych rovníc a je to. A potom sa čaká.
Je to blud alebo skutočne seriózne číslo? Čísla, z ktorých sa dá postaviť nová teória? Keď sa to potvrdí pozorovaním, tak je to OK. A v prípade teórie neutrónových hviezd to OK je. V súčasnosti rádioastronómovia registrujú približne 400 pulzarov s periódami otočiek od 1,6 milisekundy do 4,3 sekundy. Tajuplná planéta X
V nekonečných hlbinách vesmíru sa všetko otáča. Deväť planét obieha okolo slnka, pričom každá z nich opisuje vlastnú elipsoidnú dráhu, akoby celú túto sústavu poháňalo akési ozubené koliesko. Zdá sa však, že v tomto súkolí niečo škrípe. Obežná dráha Uránu vykazuje odchýlku. Ako by ho priťahovalo nejaké celkom blízko neho sa nachádzajúce a doteraz neznáme vesmírne teleso...azda desiata planéta? Je to jednoznačné: Urán, siedma planéta našej slnečnej sústavy vypadáva z roly. Za 84 rokov, čo je jej čas obehu okolo slnka, na nej ubehne jeden deň, trvajúci 42 rokov a jedna rovnako dlhá noc. Navyše jeho obežná dráha je taká nepravidelná, že už po dlhé roky je predmetom záujmu astronómov. Jej čudné odchýlky viedli okrem iného k objaveniu ďalších 2 planét – Neptúna v roku 1846 a Pluta v r.1930. Napriek tomu podivnú obežnú dráhu Uránu nemožno pripisovať iba vplyvu Neptúna a Pluta, lebo 2% odchýlky zostávajú nevysvetlené. Zdá sa, akoby Urán priťahovala nejaké neznáme vesmírne teleso. Inak povedané k všetkým 9 nám doteraz známym planétam pravdepodobne patrí ešte desiata. Niektorí vedci dokonca pochybujú, že je to skutočná planéta. Ak takéto tajuplné vesmírne teleso skutočne existuje, ako si vysvetliť, že obrovské teleskopy, ktoré skúmajú vesmír Zeme aj priamo z vesmíru (napr.Hubblov teleskop), ho zatiaľ ešte neobjavili. Odpoveď je jednoduchá: Ak by skutočne existovala desiata planéta, musíme ju hľadať na najvzdialenejšom konci našej slnečnej sústavy, teda najmenej 4miliardy km za Plutom. To vysvetľuje ťažkosti pri pozorovaní. Neznáma planéta by musela mať obrovskú hmotnosť, aby mohla pôsobiť na obežné dráhy veľkých planét a súčasne by nesmela žiariť jasnejšie než malé Pluto. Isté je iba to, že v žiadnom prípade nemôže ísť o veľkú planétu, lebo inak by sme ju už boli určite objavili. Keďže bádania v tomto smere boli doteraz bezvýsledné, vedci pracujú aj na hypotézach, ktoré nepočítajú s existenciou malej planéty. Napríklad snímky vyhotovené v rokoch 1992 až 1994 v observatóriu na Havaji, poukazujú na existenciu najmenej 6 primitívnych vesmírnych telies vo vzdialenosti niekoľko miliárd km.
Ak sa ich existenciu podarí potvrdiť, dalo by sa na tomto základe dokázať, že za Neptúnom a Plutom nikdy nemohla vzniknúť ďalšia planéta, pretože je tam veľmi málo hmoty a má príliš nízku koncentráciu. Niektorí astronómovia (patril k nim aj nedávno zosnulý Clyde Tombaugh, objaviteľ Pluta) však ani dnes nepochybujú o možnosti existencie tajuplnej desiatej planéty. Hypotéza Vulkána: Čo ak predsa existuje ďalšia planéta, nie však na hranici našej slnečnej ústavy, ale v bezprostrednej blízkosti slnka??? V devätnástom storočí viacerí amatérski astronómovia pozorovali posun malého bodu medzi Merkúrom a Slnkom, ktorý sa podobal na planétu. Predčasne ho nazvali Vulkán, ale odvtedy ho nikdy viac nespozorovali. Možno išlo o prašný prstenec, alebo prelietajúce asteroidy. Nech je to však ako chce, vedci sa budú vždy snažiť o objavenie nejakej planéty, pretože to by znamenalo ďalší prielom v svete záhadného vesmíru.
Teoria relativity
Začiatkom 20. storočia vládla vo svete fyziky myšlienka, že svet je veľký mechanický stroj, ktorý sa riadi Newtonovými zákonmi. Fyzici mali pocit, že už poznajú väčšinu základných zákonov a že na vysvetlenie všetkých javov stačí len tieto (známe) zákony aplikovať. Väčšina fyzikov si myslela, že už stačí objastniť len pár nejasností a všetky fyzikálne deje budeme poznať.. V tom sa na scéne objavil 26 ročný zväčša strapatý génius Albert Einstein so svojou Špeciálnou teóriou relativity. Túto teóriu vytvoril práve pri skúmaní jednej nejasnosti ohľadom nesúladu Newtonových zákonov s teóriou svetla. To čo Einstein objavil však nebola len kozmetická úprava známych zákonov - vytvoril úplne nový pohľad na veličiny čas a priestor. Ako prvý takisto zaviedol pojem časopriestor. Vďaka tomu bolo možné konečne vysvetliť, že sa svetlo pohybuje konštantnou rýchlosťou bez ohladu na zdroj, či pozorovateľa. Vďaka tomu sa stal pojem prítomnosti, dĺžky časových intervalov či rozmery pohybujúceho sa telesa relatívne a závislé len od pozorovateľa. Teória relativity zničila zastaralú predstavu o fyzike, ktorá by dokázala vysvetliť všetko, čo sa na svete deje. Stará fyzika bola dobrá, väčšinou aj fungovala, ale nie vždy. Teória relativity ju opravuje len pri obrovských rýchlostiach alebo pri obrovskej energií. Pohľad na svet sa zmenil, roztrieštil sa. Našlo sa hneď niekoľko možných výkladov sveta, ktoré sa ešte ani dnes nepodarili poskladať do jedného - správneho. Einstein sa snažil do svojej teórie zahrnúť aj popis gravitácie. Podarilo sa mu to a po 11 rokoch v roku 1916 vydal Všeobecnú teóriu relativity. Gravitáciu v nej popísal ako zakrivenie času a priestoru. Doteraz čas a priestor pripomínali akési "javisko", na ktorom sa "odohrávala" fyzika.
Všeobecnou teóriou relativity sa toto "javisko" stalo postavou, ktorá sa mení, deformuje podľa toho ako sa k nej správajú ostatný aktéri, pričom je ich pôsobenie obojstranné. Vlastnosti priestoru a času sa stali vedeckou záležitosťou. Otázky o konečnosti a nekonečnosti vesmíru, o plynutí času v iných častiach vesmíru, o tom či sa mení alebo nemení boli predtým skôr témami pre filozofov či kadejakých kláštorných a iných náboženských mysliteľov, vďaka Einsteinovi, fyzike a matematike sme našli spôsoby ako na ne hľadať a nachádzať odpovede. Objavili sme aj mnohé ďalšie veci o ktorých sa nám predtým ani len nesnívalo.. Základom Einsteinových teórií je to, že sa nič a nikto sa nemôže pohybovať rýchlejšie ako svetlo. Pozor ani nikdy sa to nebude dať! Nie je to totiž len technologická prekážka, je to jedna z vlastností samotného času a priestoru. Kôli tomu nebudeme môcť len tak cestovať ani do vzdialených kútov Vesmíru. Pokiaľ by naša raketa letela najvyššou možnou rýchlosťou k najbližšej hviezde, tak by jej tento výlet trval 5 rokov a ďalších 5 rokov by sa vracala na Zem. Okrem toho, podľa všeobecnej teórie relativity, plynutie času závisí od pohybu pozorovateľa. Pre kozmonauta by tá cesta trvala pár rokov, bol by to však len zlomok doby, ktorá by uplynula na Zemi. ZÁVERY ŠPECIÁLNEJ TEÓRIE RELATIVITY Čas a priestor neexistujú nezávisle. Ich vlastnosti sa navzájom ovplyvňujú. Energia a hmotnosť sú tou istou fyzikálnou veličinov s tým, že každá sa meria v iných jednotkách. Vzťah medzi energiou a hmotnosťou je starý-známy vzorec E=mc˛. Nič sa nemôže pohybovať rýchlejšie ako svetlo Niekedy nie je možné rozhodnúť, ktorá z udalostí nastala skôr. O nasledovaní dvoch udalostí je možné hovoriť len vtedy, ak je možné medzi dvoma udalosťami doručiť správu podsveteľnou rýchlosťou. Pokiaľ sú udalosti príliš vzdialené, alebo nastaly tesne po sebe, nedá sa objektívne zistiť, ktorá nastala skôr. Pokiaľ meriame veľkosť pohybujúceho sa predmetu, bude sa nám javiť v smere pohybu skrátený. Rýchlosť behu hodín závisí od toho, ako sa hodiny pohybujú. VESMÍR VČERA A DNES Einsteinova teória relativity taktiež predpokladá, že Vesmír vznikol Veľkým treskom a od vtedy sa stále rozpína. Viac krát sa v tejto triede (hlavne na hodine Náuky o spoločnosti) vyskytli otázky typu: Keď sa vesmír rozpína, tak do čoho? Čo je za ním? Podľa Einsteinových teórií sa Vesmír nerozpína do niečoho, nejakého priestoru, ktorý sa nachádza za ním. Jedná sa o rozpínanie priestoru ako takého. V jednom časopise som čítal na obdobnú otázku odpoveď od RNDr.
Jiřího Grygara, CSc., kde píše okrem iného, že si v prvom rade musíme uvedomiť, že sa hmota vo vesmíre chová úplne inak, než sme boli zvyknutí. Po prvé si musíme uvedomiť, že podľa fyziky neexistuje žiadny prázdny priestor. Priestor, ktorý vnímame, si vytvára hmota ako taká. Keby nebola hmota, nebol by ani priestor a dokonca ani čas. Po druhé, rozpínanie vlastne znamená, že sa rozpína sám priestor, teda s plynúcim časom priestrou pribúda a preto sa nemôžme pýtať, kam sa vlastne rozpína. Pre jednoduchosť si skúsme predstaviť, že sme jednorozmerné, nekonečne tenké dážďovky, ktoré nevnímajú svoju šírku, lebo je zanedbateľne malá, vnímajú len svoju dĺžku. V tomto pojatí je vesmír nekonečne tenká a súčasne aj nekonečne pružná a nekonečne dlhá niť. V okamihu, ktorému vravíme veľký tresk je táto niť voľne natiahnutá v priamom smere od mínus nekonečna do plus nekonečna. Od okamihu veľkého tresku sa v rovnakom smere preťahuje akoby sama po sebe, takže zaisto nemožno odpovedať, kam sa tá niť vlastne naťahuje. A to isté platí aj pre vesmír, s tým rozdielom, že je trojrozmerný tak ako aj my. To si však veľmi dobre nedokážeme predstaviť, čo ale nevadí, pretože aj toto zovšeobecnenie stačí. Verím, že tak ako aj ja tak aj vy ste konečne pochopili, kam sa vesmír rozpína. A ako bude vypadať vesmír o pár rokov? Existujú dve vysvetlenia: buď sa bude vesmír naďalej rozpínať, alebo sa zastaví a začne sa zmršťovať až sa zrúti a skončí vo Veľkom krachu. Väčšina súčasných odborníkov sa viac prikláňa k prvej variante, takže sa zatiaľ nemusíme báť...
Vznik vesmiru
Celý Vesmír sa skladá z hmoty, pravdepodobne všetká táto hmota bola vytvorená pred 15 miliardami rokov pri veľkom výbuchu zvanom Big Bang(Veľký tresk).Počas krátkej doby vznikli elementárne častice ako sú elektróny a protóny a ich spojením vznikli najjednoduchšie prvky a to vodík a hélium. O niekoľko miliárd rokov neskôr začali vznikať hviezdy, ktoré svojími termonukleárnimi reakciami vo vnútri hviezdy tvorili a tvoria ďalšie ťažšie prvky. Len pár minút po Big Bangu Vesmír pozostával len zo 75% Vodíka a 25% Hélia, v súčasnosti je to pravdepodobne 73,5% Vodíka, 24,9% Hélia, 0,77% Kyslíka, 0,16% železa a 0,67% iných atómov. Vlastne všetko okrem subatomárnych častíc vo Vesmíre vzniklo z kombinácii atómov. Výbuch vyvrhol hmotu na všetky strany a vytvoril terajší Vesmír.
Astronómovia odhadujú polomer Vesmíru na 15 miliárd sv.rokov, na príčine je aj sila Big Bangu, ktorý zapríčinil, že Vesmír sa ešte stále rozpína.Vesmír je vlastne všetko, čo vnímame, ba aj ďaleko viacej.Obsah Vesmíru je od živej a neživej hmoty, cez plynné, vesmírne hmloviny, rozľahlý prázdny priestor ale aj predmety husté ako sú neutronové hviezdy. Vesmír je vyplnený galaxiami, ktoré majú až niekoľko miliárd hviezd. Vieme, že v jednej galaxii zvanej Mliečna dráha je hviezda, ktorá má vlastnú sústavu planét a na jednej z týchto plánet existuje život - je to planéta Zem.
Cierna diera
Pokud raketa překročí "únikovou rychlost" 11 kilometů za vteřinu, vymaní se ze zemské gravitace a odletí do volného vesmíru. Úniková rychlost závisí na gravitační hmotonosti. K úniku ze Slunce je třeba rychlosti 620 km/s, neutronová hvězda by vyžadovala 200 000 km/s. V roce 1783 si anglický astronom John Michell uvědomil že pokud by hvězda byla dostatečně těžká, byla by odpovídající úniková rychlost vyšší než 300 000 km/s, tedy než rychlost světla. Světlo by nemohlo uniknout a hvězda by tudíž byla neviditelná. John Michell považoval světlo podle Newtonovy teorie za proud částic a představoval si, že gravitace bude stahovat světlo hvězdy spátky. Napsal o tom že: "všechno světlo vyzářené takovým tělesem přinutí jeho vlastní gravitační síla k návratu". Michellovy představy však nebyly v pořádku protože rychlost světla se vlivem gravitace nemění, ale jeho základní závěr byl správný. V Einšteinově obecné teorii relativity světlo věrně sleduje zakřivení prostoru v okolí hmotných těles. Kolabující hvězda s hmotností několikrát vyšší než hmotnost Slunce vytvoří tzv. "studnu", z níž se světlu stále hůře uniká. Nakonec se světlo ocitne zcela v pasti a hvězda se stává "černou dírou". Na možnost takového gravitačního kolapsu poukázal jako první v roce 1939 Robert Oppenheimer. Domníval se však, že je to jen kuriozita v řešení relativistických rovnic a nemá žádný vstah k realitě. Opustil tuto problematiku a nadále pracoval jako jeden z vedoucích projektu vývoje americké atomové bomby. S výjimkou malé hrstky nadšenců fyzikové na černé díry téměř zapoměli až do počátku 60. let, kdy nová pozorování odhalila daleko ve vesmíru mohutné gravitační zdroje, pro které se těžko hledalo vysvětlení. S pojmem "černá díra" přišel v roce 1969 americký teoretický fyzik John Wheeler. Wheeler se jednou vyjádřil že "černá díra nemá vlasy", tedy že z černé díry nemůže za žádných okolností nic vylétnout. V téže době dokázali Roger Penrose a Stephen Hawking z univerzity v Oxfordu, že černá díra obsahuje relativistickou singularitu, "bod nula", kde vznikají nekonečné hustoty. Černá díra není vidět. Skrývá se uvnitř tzv. "horizontu událostí", sféry, která ji obklopuje a kde je prostor tak zakřiven, že ani světlo nemůže uniknout.
Všechno co do sebe černá díra vtáhla, zůstává pohřbeno uvnitř. Horizont také brání vnějšímu pohledu na fyzikální singularitu, ketou má díra ve svém středu. Hodiny, které by padaly do černé díry, by pro vnějšího pozorovatele šli stále pomaleji, postupně by byly stále červenější a hůř viditelné, až by zcela zmizely. Protáhlé objekty by gravitační síly v blízkosti černé díry roztrhaly na kusy, protože síla na straně bližší k díře by byla mnohonásobně větší než síla na straně vzdálenější. Hvězdy větší než desetinásobek hmotnosti Slunce čeká osud černé díry. Samotná černá díra je sice neviditelná, ale může nastat případ kdy se ocitne v blízkosti jiné hvězdy a rotuje s ní v tzv. "spirále smrti". Bylo pozorováno několik kandidátů na černou díru, jedním z nejvážnějších je Cygnus X-1, vzdálená 6 500 světelných let. Astrofyzikové si představují že vysává hmotu z hvězdy s níž tvoří dvojhvězdu, a tím vytváří mohutný zdroj rentgenového záření. Černé díry jsou možná i v centru většiny galaxií a vytvářejí společný hrob pro mnoho hvězd starších generací.
|