ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... ·...

45
ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑΣ Καραπιπέρης Βαγγέλης Καφανής Στέφανος Κοτσίφης Γιάννης Κωνσταντίνου Ιωάννα Λιακόπουλος Γιώργος

Transcript of ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... ·...

Page 1: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑΣ

Καραπιπέρης ΒαγγέληςΚαφανής ΣτέφανοςΚοτσίφης ΓιάννηςΚωνσταντίνου ΙωάνναΛιακόπουλος Γιώργος

Page 2: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1:Περί Αστρονομίας Σελ 3-6

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2:Σύμπαν-Διάστημα Σελ 7-11

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4:Οι Πλανήτες Σελ 21-29

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5:Γαλαξίες-ΔορυφόροιΣελ 30-35

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6:Όργανα Παρατήρησης-Τηλεσκόπιο Σελ 36-42

Page 3: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΣΕΛ. 43

1.Περί Αστρονομίας

Η δίψα του ανθρώπου για τη διερεύνηση του Σύμπαντος είναι ίσως τόσο παλαιά, όσο και η παρου-σία του πάνω στη Γη. Ο άνθρωπος από την αρχή τηςεμφάνισης του στη Γη παρατηρούσε συνέχεια τονουρανό. Η ανατολή και η δύση του Ηλίου, οι φάσειςτης Σελήνης, η εναλλαγή των εποχών, η εμφάνισητων κομητών, οι εκλείψεις του Ηλίου και τηςΣελήνης, η κίνηση των πλανητών στον έναστρο ουρα-νό υπήρξαν μερικά από τα φαινόμενα που ώθησαν τον

Page 4: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

άνθρωπο στη συστηματική παρατήρηση του ουρα-νού. Πολύ γρήγορα διαπίστωσε την ανάγκη καθιέρωσηςενός είδους ημερολογίου για την εξυπηρέτηση καθα-ρά πρακτικών αναγκών. Έτσι έγινε η αρχή για τη γένε-ση της Αστρονομίας, η οποία άρχισε σιγά σιγά να ανα-πτύσσεται, για να εξελιχθεί αργότερα σε επιστήμη πουέχει ως αντικείμενο του τη μελέτη των ουρανίων σωμάτωνκαι φαινομένων. Η Αστρονομία γεννημένη από την ανικανοποίητηανάγκη του ανθρώπου για την κατανόηση τουΣύμπαντος προσπαθούσε πάντοτε να δώσει απαντή-σεις σε ερωτήματα που υπερέβαιναν τις εκάστοτεδυνατότητες της ανθρώπινης τεχνικής και διανόησης.Η Αστρονομία, αν και θεωρείται από πολλούς ηαρχαιότερη από τις επιστήμες, εντούτοις σήμερα είναιένα από τα πιο συναρπαστικά και ταχέως αναπτυσσό-μενα πεδία της γνώσης. Σε κάθε περιοχή τουΣύμπαντος, από το δικό μας ηλιακό σύστημα και τοΓαλαξία, έως τα πιο μακρινά σημεία του, έχουμε συλ-λέξει αρκετές πληροφορίες και έχουμε ανάλογα πετύ-χει μερική κατανόηση της φύσης τους. Όπως όμωςσυμβαίνει πάντα στην επιστήμη, από κάθε απάντησηπου δίνουμε σε ένα συγκεκριμένο ερώτημα προκύπτειένα πλήθος νέων ερωτημάτων. Είναι γεγονός ότι γνω-ρίζουμε αρκετά πράγματα για τον κόσμο που μας περι-βάλλει, είναι όμως πολύ περισσότερα τα ερωτήματαεκείνα που μένουν ακόμα αναπάντητα. Μερικά είναι τα εξής:

• Πώς δημιουργήθηκε και εξελίχτηκε το Σύμπαν;•Ποιο είναι το μέλλον του Σύμπαντος;• Θα χρειαστούμε νέους νόμους της Φυσικής γιατην εξήγηση των παρατηρούμενων αστρονομικώνφαινομένων;• Πώς γεννιούνται και πώς πεθαίνουν τα άστρα ;Τιείναι η λεγόμενη σκοτεινή ύλη του Σύμπαντος;• Πώς σχηματίζονται τα πλανητικά συστήματα;• Υπάρχουν πολιτισμοί αλλού στο Σύμπαν;• Πώς σχηματίστηκαν οι γαλαξίες και τα σμήνη γαλαξιώνκαι πώς εξελίχθηκαν στις σημερινές τους μορφές;

Έτσι θέτοντας αυτά τα ερωτήματα αποφασίσαμε να ξεκινήσουμετη διερεύνησή τους.

Page 5: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Προτού ξεκινήσουμε, ας αναλύσουμε καλύτερα τον όρο αστρονομία και ας δούμε πόσο παλιά είναι αυτή η επιθυμία του ανθρώπου για την κατανόηση του σύμπαντος.

Η Αστρονομία (ως διεθνής όρος εκ των ελληνικών λέξεων του «άστρον» + «νέμω») είναι η επιστήμη που ερευνά και εξετάζει όλα τα ουράνια σώματα (μεταξύ αυτών και τη Γη) καθώς και τις σχέσεις, κινήσεις και δυναμική αυτών. Αναφέρεται στην παρατήρηση και την ερμηνεία των φαινομένων που λαμβάνουν χώρα στον ουράνιο χώρο πέρα από την Γη και την ατμόσφαιρά της. Μελετά την προέλευση, την εξέλιξη, τις φυσικές και χημικές ιδιότητες των ουρανίων σωμάτων που μπορούν να παρατηρηθούν (και είναι εκτός των ορίων της ατμόσφαιρας), καθώς και των διεργασιών που περιλαμβάνουν αυτές. Η φύση, οι ιδιότητες, ηδημιουργία και η εξέλιξη των ουράνιων σωμάτων αποτελούν τααντικείμενα της έρευνας των αστρονόμων.

Γενικά η Αστρονομία γεννήθηκε με την εμφάνιση του «διανοούμενου ανθρώπου» στον ημέτερο πλανήτη. Ειδικότερα όμως για τους Έλληνες, η «Αστρονομία» γεννήθηκε ακριβώς την ίδια ιερή εκείνη στιγμή που γεννήθηκε και η ελληνική μυθολογία και μάλιστα σε μια αμφίδρομη σχέση. Προστάτης της, η θεία Μούσα Ουρανία. Όμως και άλλοι πολιτισμοί όπως οι Μεσοποτάμιοι και οι αρχαίοι Ινδοί, παρατηρούσαν μεθοδικά τον ουρανό.

Κατά τη διάρκεια του 20ου αιώνα, ο τομέας της επαγγελματικής αστρονομίας χωρίζεται στο παρατηρησιακό και θεωρητικό κλάδο. Η παρατηρησιακή αστρονομία επικεντρώνεται στην απόκτηση δεδομένων από τις παρατηρήσεις των ουράνιων αντικειμένων, τα οποία στη συνέχεια αναλύονται με τις βασικές αρχές της φυσικής. Η θεωρητική αστρονομία είναι προσανατολισμένη προς την ανάπτυξη των ηλεκτρονικών ή αναλυτικών μοντέλων για να περιγράψει αστρονομικά αντικείμενα και φαινόμενα. Οι δύο τομείς που συμπληρώνουν ο ένας τον άλλο, με τη θεωρητική αστρονομία να επιδιώκει να εξηγήσει τα παρατηρησιακά αποτελέσματα, και οι παρατηρήσεις χρησιμοποιούνται για την επιβεβαίωση των θεωρητικών μοντέλων.

Ιστορία (Από την Αρχαιότητα μέχρι και σήμερα)

Η πρόοδος της Αστρονομίας είναι στενά συνδεδεμένη με την εξέλιξη των παρατηρήσεων. Ο άνθρωπος είναι το μόνο πλάσμα στη Γη που σηκώνει το κεφάλι του για να κοιτάξει απευθείας

Page 6: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

τον ήλιο και τα ουράνια σώματα που φαίνονται τη νύχτα. Η γοητεία που ασκεί ο ουρανός στον άνθρωπο τον οδήγησε στην συστηματοποίηση των παρατηρήσεών του και στην διατύπωση νόμων που εξηγούν φαινόμενα όπως οι φάσεις της σελήνης, η διάρκεια του έτους και η εναλλαγή των εποχών. Οι πρώτοι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν ως μέσο παρατήρησης το γυμνό οφθαλμό.

Η αστρονομία θεωρείται κατ' εξοχήν ελληνική επιστήμη αφού θεμελιώθηκε από τους αρχαίους Έλληνες φιλοσόφους και οι οποίοι έκαναν σημαντικά βήματα στην επιστήμη της Αστρονομίας, όπως το σύστημα του φαινόμενου μεγέθους των αστέρων (που εφαρμόζεται ακόμα), την σφαιρικότητα της γης (Πυθαγόρας, 6ος αιώνας π.Χ.) την πρόταση ηλιοκεντρικού συστήματος (Αρίσταρχος ο Σάμιος 310 - 230 π.Χ.), την μέτρηση της ακτίνας της Γης (Ερατοσθένης, 276 - 192 π.Χ.), την κατάρτιση καταλόγου ουρανίων σωμάτων (Ίππαρχος, 2ος π.Χ. αιώνας), κ.α. Αργότερα η Αλεξανδρινή σχολή δεν αρκείται σε απλές θεωρητικές έρευνες αλλά επιδιώκει και την εκτέλεση των παρατηρήσεων με πολύ μεγάλη ακρίβεια.

Τις θεωρίες και τις παρατηρήσεις των αρχαίων Ελλήνων φιλοσόφων συγκέντρωσε κατά τον 16ο αιώνα ο Κοπέρνικος και τις εμφάνισε σαν δικό του σύστημα.

Άλλοι αρχαίοι λαοί όπως οι Βαβυλώνιοι, οι Αιγύπτιοι ασχολήθηκαν με την Αστρονομία. Γνωρίζουμε επίσης την κατάρτιση ημερολογίων από τους αρχαίους Αιγύπτιους με πρακτικούς σκοπούς, όπως την συστηματοποίηση των καλλιεργειών περί τον Νείλο.

Ο Μεσαίωνας υπήρξε περίοδος οπισθοδρόμησης των επιστημών. Ο φόβος της ιεράς εξέτασης, ο σκοταδισμός, απέτρεπε κάθε πρόοδο. Η εγκατάλειψη του ηλιοκεντρικού συστήματος και η καθιέρωση ενός γεωκεντρικού ήταν επιβεβλημένη από τη «Χριστιανική Ηθική». Ωστόσο κατά την περίοδο του Μεσαίωνα πρόοδος στην Αστρονομία υπήρξε από Άραβες αστρονόμους (όπως ο al-Farghani, 9ος αιώνας μ.Χ.), κείμενά τους μεταφράστηκαν στα λατινικά περί τον 12ο Αιώνα.

Η Αναγέννηση υπήρξε η περίοδος εκρηκτικής εξέλιξης της Αστρονομίας με την διατύπωση του ηλιοκεντρικού συστήματος του Κοπέρνικου (1473-1543), τους νόμους κίνησης του Κέπλερ (1571-1630), τις εργασίες του Γαλιλαίου (1564-1642) και τέλος τους νόμους της δυναμικής του Νεύτωνα (1642-1727). Οι παρατηρήσεις του Τυχό Μπραχέ ή Τύχωνος (1546-1601) ήταν οι

Page 7: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

σπουδαιότερες πριν την εισαγωγή του τηλεσκοπίου και χρησιμοποιήθηκαν για τη διατύπωση των νόμων του Κέπλερ. Ένα από τα σπουδαιότερα βήματα στην Αστρονομία είναι η εισαγωγή του τηλεσκοπίου από τον Γαλιλαίο. Το τηλεσκόπιο έδωσε μεγάλη προώθηση στην Αστρονομία επιτρέποντας παρατηρήσεις ακριβείας σε ουράνια σώματα που δεν είχαμε την δυνατότητα να παρατηρήσουμε με τον γυμνό οφθαλμό.

Η Παρατηρησιακή Αστρονομία εξακολούθησε να δίνει υλικό με την κατασκευή ισχυρότερων τηλεσκοπίων. Ο Messier (1730-1817) κατήρτησε κατάλογο με τα απομακρυσμένα αντικείμενα όπως Γαλαξίες, Νεφελώματα, κ.ά.. Η εξέλιξη συνέχισε με επιταγχυνόμενα βήματα στην σύγχρονη εποχή του Διαστημικού Τηλεσκοπίου Hubble. Μπορούμε να αναφέρουμε ως ορόσημα τον νόμο του Χαμπλ (1889-1953) για την επέκταση του Σύμπαντος, τις θεωρίες της σχετικότητας (ειδική και γενική) του Άλμπερτ Αϊνστάιν (1879-1955), την εφεύρεση του ραδιοτηλεσκοπίου και την έναρξη της εξερεύνησης του διαστήματος.

Page 8: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

2.Το Σύμπαν

Η έννοια του σύμπαντος δεν είχε πάντα το ίδιο περιεχόμενο. Γιατους αρχαίους το σύμπαν αποτελούσαν η Γη, ο Ήλιος, μερικοί πλανήτες, μερικοί κομήτες και μερικές χιλιάδες αστέρες. Οι νέες ανακαλύψεις έρχονται να εμπλουτίσουν και να δώσουν νέες διαστάσεις στην έννοια του σύμπαντος, πράγμα που συνεχίζεται ακόμη και σήμερα. Γενικά, μπορούμε να πούμε πως με την έννοια σύμπαν εννοούμε τα πάντα που υπα-ρχουν και υπήρξαν στο χώρο και στο χρόνο.

Ως σύμπαν εννοούμε δηλαδή το σύνολο των πραγμάτων που υπάρχουν, το σύνολο δηλαδή των όντων. Σύμφωνα με την επιστήμη το σύμπαν αφορά το χωροχρονικό συνεχές, στο οποίο περιλαμβάνεται το σύνολο της ύλης και της ενέργειας.

Το σύμπαν, στις μεγάλες διαστάσεις του, είναι αντικείμενο μελέτης της επιστήμης της αστροφυσικής. Στις πολύ μικρές διαστάσεις το σύμπαν το εξερευνά η κβαντική μηχανική. Ενδιάμεσα προσπαθούν να κατανοήσουν τη λειτουργία του και την υπόστασή του όλες οι επιστήμες. Το σύμπαν αφορά την τωρινή κατάσταση της ύλης και της ενέργειάς του. Η εικόνα της παρατήρησης αστέρων και γαλαξιών είναι ψευδής σε ότι αφορά το παρόν και δεν αποτελεί κατ' ανάγκη τη μορφή που έχει το σύμπαν σήμερα, καθώς ένας αστέρας για παράδειγμα μπορεί να έχει πάψει να υπάρχει και να μην το γνωρίζουμε ακόμα γιατί δεν έχει ταξιδέψει ως εμάς η πληροφορία αυτή μέσω του φωτός. Ουσιαστικά προκύπτει ότι η έννοια του παρόντος είναι συμβατική αφού εξαρτάται από το που βρίσκεται ένα σώμα.

Το Σύμπαν υποστηρίζεται ότι δεν είναι ούτε «άμορφο» ούτε «άπειρο», αλλά έχει πέρατα. Απόψεις της τελευταίας πεντηκονταετίας συγκλίνουν σε αυτήν την άποψη, ότι δηλαδή το Σύμπαν είναι περιορισμένο, «περατό». Αυτή ήταν θέση και του Άλμπερτ Αϊνστάιν.

Θεωρίες όπως αυτή της μεγάλης έκρηξης εκτιμούν ότι το σχήμα του Σύμπαντος είναι, το πιθανότερο, υπερσφαιρικό. Μια

Page 9: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

υπερσφαίρα (η οποία ορίζεται σε 4 διαστάσεις) μπορεί να νοηθεί αφαιρετικά ως μια σφαίρα τριών διαστάσεων της οποίας η ακτίνα συνεχώς μεταβάλλεται, μοιάζοντας με μπαλόνι που διαστέλλεται. Αυτή η διαστολή φαίνεται να συνεχίζεται από τη δημιουργία του μέχρι σήμερα, σύμφωνα με το μοντέλο της μεγάλης έκρηξης.

Με τον όρο διάστημα (space) ή πιο επιστημονικά εξώτερο διάστημα (οuter space), περιγράφεται ο αχανής χώρος όπου κινούνται τα ουράνια σώματα και, ακριβέστερα, οι σχετικά κενές περιοχές μεταξύ των ουρανίων σωμάτων, πέρα από αυτά και τις ατμόσφαιρές τους.[1]

Σε αντίθεση με τη συνήθη αντίληψη, το διάστημα δεν είναι εντελώς άδειο (δηλαδή ένα τέλειο κενό), αλλά εμφανίζει περιεκτικότητα (πολύ μικρής πυκνότητας) σε σωματίδια, κυρίως πλάσματος υδρογόνου, ενώ περιέχει ακόμα ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (φωτόνια), καθώς και τα πολύ μικρής μάζας νετρίνα. Μακροσκοπικά, σε αυτό περιέχονται επίσης γαλαξίες και νεφελώματα. Σύμφωνα με νεότερες θεωρίες, οι γαλαξίες και τα νεφελώματα αποτελούν μόλις το 5% της πραγματικής μάζας του σύμπαντος· το υπόλοιπο 95% αποτελείται, σύμφωνα με τις θεωρίες αυτές, από σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια οι οποίες ωστόσο μέχρι σήμερα δεν έχουν παρατηρηθεί, και η ύπαρξή τους δεν έχει επιβεβαιωθεί.

Οι ανθρώπινες δραστηριότητες που σχετίζονται με τη μελέτη των ουράνιων σωμάτων και των ιδιοτήτων του διαστήματος, κυρίως του δικού μας ηλιακού συστήματος, με την αποστολή επανδρωμένων ή μη αποστολών στο διάστημα, περιγράφονται με το γενικό όρο εξερεύνηση του διαστήματος.

Πυκνότητα

Το εξώτερο διάστημα είναι η καλύτερη φυσική προσέγγιση του τέλειου κενού (perfect vacuum). Πρακτικώς, δεν παρουσιάζει τριβή ή γενικότερα κάποια αντίσταση στην κίνηση επιτρέποντας έτσι στους αστέρες, πλανήτες και δορυφόρους να διατηρούν ανεμπόδιστα τις τροχιές τους.

Όρια έναρξης του διαστήματος

Page 10: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Δεν υπάρχει σαφές όριο ανάμεσα στην ατμόσφαιρα της Γης και στο διάστημα. Αυτό οφείλεται στο ότι η πυκνότητα της ατμόσφαιρας μειώνεται σταδιακά με την αύξηση του ύψους από την επιφάνεια και στα πολύ μεγάλα ύψη πλέον απομένουν λίγα διάσπαρτα μόρια ύλης, τα οποία βαθμιαία αναμιγνύονται με την ροή των σωματιδίων που είναι γνωστή ως Ηλιακός άνεμος. Επομένως, η μετάβαση γίνεται βαθμιαία και δεν υπάρχει εμφανής διαχωρισμός - πιο απλά, δεν υπάρχει εμφανές όριο όπου «λήγει» η ατμόσφαιρα και αρχίζει το διάστημα.

Για πρακτικούς λόγους πάντως, υπάρχουν κάποια συμβατικά επιστημονικά όρια. Συγκεκριμένα:

Η Διεθνής Ομοσπονδία Αεροναυτικής (Fédération Aéronautique Internationale / FAI) έχει υιοθετήσει την λεγόμενη γραμμή Kármán (Kármán line), η οποία βρίσκεται σε ύψος 100 χιλιόμετρα (62 μίλια), ως τον πρακτικό ορισμό του διαχωρισμού μεταξύ Ατμόσφαιρας και διαστήματος. Ο λόγος που χρησιμοποιείται το υψόμετρο αυτό είναι ότι πάνω από τα 100 χιλιόμετρα η ατμόσφαιρα είναι πλέον τόσο αραιή, ώστε για να μπορούσε ένα σκάφος να επιτύχει επαρκή δυναμική άνωση από τον ατμοσφαιρικό αέρα, θα έπρεπε να αναπτύξει ταχύτητα μεγαλύτερη από την κανονική ταχύτητα που χρειάζεται για να μπει σε σταθερή τροχιά. Με άλλα λόγια, λόγω της ελάχιστης πυκνότητας του αέρα, η δυναμική άνωση της ατμόσφαιρας δεν θα μπορούσε πλέον να το «σηκώσει» σε αεροναυτικές ταχύτητες, άρα η ατμόσφαιρα γίνεται ανεπαρκής για αεροναυτικές πτήσεις. Το πρακτικό αυτό όριο είχε προβλεφθεί από τον Theodore von Kármán και φέρει το όνομα αυτό προς τιμήν του.

Οι Ηνωμένες Πολιτείες ορίζουν επίσημα ως αστροναύτες, όσους ταξιδεύουν σε υψόμετρα που ξεπερνούν τα 50 μίλια (80 χιλιόμετρα).

Ειδικότερα για την επιστροφή στη Γη, το επιτελείο ελέγχου των αποστολών της NASA χρησιμοποιεί τα 76 μίλια (122 χιλιόμετρα) ως το επίσημο όριο έναρξης για την επανείσοδο στην ατμόσφαιρα. Αυτό είναι συνήθως το όριο όπου, κατά την κάθοδο, η αντίσταση της ατμόσφαιρας αρχίζει να γίνεται αισθητή (στην πράξη μπορεί να υπάρξουν μικρές αποκλίσεις, ανάλογα με τον βαλλιστικό συντελεστή του σκάφους), αναγκάζοντας πλέον τους χειριστές να περάσουν από τον χειρισμό με τους μικρούς ανασχετικούς πυραύλους ρύθμισης

Page 11: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

πορείας στο διάστημα, στον άμεσο έλεγχο της κατεύθυνσης μέσα στην ατμόσφαιρα.

Η ευρέως αποδεκτή θεωρία για την αρχή και την εξέλιξη του σύμπαντος, είναι το μοντέλο που περιγράφει η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης (Big Bang theory). Σύμφωνα με το μοντέλο αυτό, το σύμπαν, ξεκίνησε σαν ένα σημείο υπερβολικά θερμό και πυκνό, γύρω στα 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.

Πώς λοιπόν το σύμπαν από μερικά χιλιοστά, έφτασε να γίνει αυτό που είναι σήμερα;

Ξεκίνησε σαν ένα πολύ ζεστό, πολύ πυκνό, μοναδικό σημείο στο χώρο. Δεν ήταν μια έκρηξη στο χώρο, όπως υπονοεί το όνομα της θεωρίας, αλλά η εμφάνιση του ίδιου του χώρου οπουδήποτε στο σύμπαν, όπως οι ερευνητές συνηθίζουν να λένε.

Όντας ακόμα πολύ νέο, περίπου ένα εκατοστό του δισεκατομμυριοστού του τρισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου, γνώρισε μια εκρηκτική διαστολή, μεγαλώνοντας και διπλασιάζοντας το μέγεθος του 90 φορές. Αμέσως μετά, συνέχισε να μεγαλώνει, αλλά με πιο αργούς ρυθμούς. Και καθώς μεγάλωνε, γινόταν ψυχρότερο και η ύλη άρχισε να δημιουργείται.

Ελαφρά χημικά στοιχεία δημιουργήθηκαν, μέσα στα πρώτα 3 λεπτά της δημιουργίας. Καθώς το σύμπαν διαστελλόταν, η θερμοκρασία έπεφτε, πρωτόνια και νετρόνια συγκρούστηκαν, με αποτέλεσμα το σχηματισμό του δευτερίου, ενός ισοτόπου του υδρογόνου. Για τα πρώτα 380.000 χρόνια, το σύμπαν ήταν πολύ ζεστό για να λάμπει, ενώ ένα αδιαφανές πλάσμα πρωτονίων, νετρονίων και ηλεκτρονίων έκανε το φως να διαχέεται σαν ομίχλη.

380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη η ύλη κρύωσε αρκετά, ώστε τα ηλεκτρόνια και οι πυρήνες να σχηματίσουν ουδέτερα άτομα. Αυτή η απορρόφηση ηλεκτρονίων έκανε το σύμπαν διάφανο. Το φως εκείνης της περιόδου είναι ανιχνεύσιμο

Page 12: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

σήμερα, με τη μορφή κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου. Παρόλα αυτά, εξακολούθησε μια περίοδος σκότους, προτού τα αστέρια και άλλα φωτεινά σώματα του σύμπαντος να δημιουργηθούν.

400 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη το σύμπαν, βγήκε από την εποχή του σκότους. Τεράστια νέφη αερίων δημιούργησαν τα πρώτα άστρα και γαλαξίες και το σύμπαν έγινε διάφανο για πρώτη φορά, στο υπεριώδες φως.

Έτσι, άρχισε η δημιουργία περισσότερων αστέρων και γαλαξιών.

9 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, γεννήθηκε το ηλιακό μας σύστημα. Σύμφωνα με τις σύγχρονες μετρήσεις ο ήλιος μας, είναι ένας από τα 100 δισεκατομμύρια αστέρια του γαλαξία μας, σε μια τροχιά 25.000 ετών φωτός από το κέντρο του γαλαξία.

Τις δεκαετίες του 1960 και 1970, οι αστρονόμοι άρχισαν να σκέφτονται ότι ίσως στο σύμπαν, το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του να είναι αόρατο. Η μυστηριώδης και αόρατη αυτή μάζα, έγινε γνωστή ως σκοτεινή ύλη (dark matter). Υπολογίζεται ότι αποτελεί το 23% του σύμπαντος σε σύγκρισή με το μόλις 4% της κανονικής ύλης, που περιλαμβάνει αστέρια, γαλαξίες, πλανήτες και ανθρώπους!

Το σύμπαν δεν είναι στατικό, αλλά μεγαλώνει και μάλιστα επιταχύνοντας. Αυτή την επαναστατική ανακάλυψη έκανε ο αστρονόμος Edwin Hubble τη δεκαετία του 1920. Την ανακάλυψη αυτή, ήρθε να επιβεβαιώσει δεκαετίες αργότερα, το 1998, το ομώνυμο τηλεσκόπιο Hubble. Μυστήριο, όμως, καλύπτει την ενέργεια εκείνη που αποτελεί το 73% του σύμπαντος και ονομάζεται σκοτεινή ενέργεια (dark energy).

Η σκοτεινή ύλη και η σκοτεινή ενέργεια παραμένουν δύο από τα μεγαλύτερα μυστήρια της κοσμολογίας, αφήνοντας πολλά αναπάντητα ερωτήματα. Οι κοσμολόγοι εξακολουθούν να ανιχνεύουν το σύμπαν ελπίζοντας πως κάποια στιγμή, θα καταλάβουν πως ξεκίνησαν όλα.

Page 13: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

3.Το Ηλιακό Σύστημα

Από τη καθημερινή εμπειρία αλλά και από αστρονομικές παρατηρήσεις έχει βρεθεί ότι στο κοντινό Διάστημα υπάρχουν ουράνια σώματα που κινούνται κοντά στη Γη. Ο Ήλιος είναι ένας κοινός αστέρας του Γαλαξία και βρίσκεται στο κέντρο του ηλιακού συστήματος.

Ως Ηλιακό Σύστημα θεωρούμε τον Ήλιο και όλα τα αντικείμενα που συγκρατούνται σε τροχιά γύρω του χάρις στη βαρύτητα, που σχηματίστηκαν όλα πριν 4,6 δις έτη σε ένα γιγάντιο μοριακό νέφος. Τα αντικείμενα με τη μεγαλύτερη μάζα που περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο είναι οκτώ πλανήτες, των οποίων οι τροχιές είναι σχεδόν ελλειπτικές. Οι τέσσερις εσώτεροι, ο Ερμής, η Αφροδίτη, η Γη και ο Άρης αποτελούν τους λεγόμενους γήινους πλανήτες και αποτελούνται κυρίως από πετρώματα και μέταλλα. Οι τέσσερις εξώτεροι πλανήτες ονομάζονται αέριοι γίγαντες. Από αυτούς, οι δύο μεγαλύτεροι, ο Δίας και ο Κρόνος αποτελούνται από υδρογόνο και ήλιο, και οι άλλοι δύο, ο Ουρανός και ο Ποσειδώ-νας αποτελούνται από νερό, αμμωνία και μεθάνιο.

Αν θα θέλαμε να είμαστε ακριβείς όμως, θα πρέπει να λάβουμε υπόψη μας και πολλά άλλα ουράνια σώματα που υπάρχουν μέσα στο πεδίο βαρύτητας του Ήλιου. Οι κυριότερες ζώνες που υπάρχουν σε αυτά τα αντικείμενα είναι η κύρια Ζώνη Αστεροειδών, μεταξύ Άρη και Δία, και τα μεταποσειδώνια αντικείμενα, που βρίσκονται πέρα από τη τροχιά του Ποσειδώνα. Σε αυτές τις περιοχές βρίσκονται πέντε αντικείμενα, γνωστά ως πλανήτες νάνοι, η Δήμητρα, ο Πλούτωνας, η Χαουμέια, ο Μακεμάκε και η Έρις, και πολλά άλλα μικρότερα σώματα. Επίσης, πέρα από αυτά τα αντικείμενα υπάρχουν οι κομήτες, οι Κένταυροι, οι μετεωρίτες και διαπλανητική σκόνη, που κινούνται ελεύθερα ανάμεσα στους πλανήτες.

Page 14: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Επομένως, ο Ερμής, η Αφροδίτη, η Γη, και ο Άρης ταξινομούνται στους λεγόμενους «Γήινους Πλανήτες» καθώς έχουν παρόμοια σύσταση και μορφολογία με τη Γη (βραχώδεις με συμπαγή πυρήνα). Ο Δίας, ο Κρόνος, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας, ανήκουν στην κατηγορία των «Αέριων Πλανητών» ή «Γιγάντων αερίων». Η σύστασή τους είναι αέρια (Υδρογόνο κυρίως), ενώ όλοι έχουν έναν ή περισσότερους δακτύλιους, οι εντυπωσιακότεροι των οποίων είναι οι Δακτύλιοι του Κρόνου.

Επίσης άλλη μια κατάταξη των πλανητών είναι ανάλογα με τη θέση τους στο Ηλιακό Σύστημα: διακρίνονται σε εσωτερικούς, που είναι αυτοί που βρίσκονται μέσα από την τροχιά της Γης ή απ' τη Ζώνη των Αστεροειδών, και σε εξωτερικούς, που είναι οι υπόλοιποι.

Το Ηλιακό Σύστημα χοντρικά χωρίζεται σε τέσσερις περιοχές: σ' αυτή των Εσωτερικών (ή Γήινων) Πλανητών, με τέσσερις πλανήτες που έχουν στέρεα επιφάνεια και σύσταση παρόμοια με αυτή της Γης (πυρίτιο και σίδηρο), στη Ζώνη των Αστεροειδών, που περιέχει μικρά σώματα, στους Εξωτερικούς Πλανήτες ή Γίγαντες Αερίων, με τέσσερις πλανήτες που αποτελούνται κυρίως από αέρια και είναι πολύ μεγαλύτεροι απ' τη Γη και στην εξωτερική περιοχή του Συστήματος, που περιλαμβάνει τον Πλούτωνα, τη Ζώνη του Kuiper και το Νέφος του Oort.

Page 15: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Ας γνωρίσουμε λοιπόν καλύτερα τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος!

Ερμής

Αρχίζοντας ένα ταξίδι απ' τον Ήλιο προς τα έξω για να γνωρίσουμε το Ηλιακό Σύστημα, θα συναντήσουμε τον Ερμή, τον μικρότερο πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος. Ο Ερμής είναι γεμάτος κρατήρες, δεν έχει ατμόσφαιρα και, καθώς είναι πολύ κοντά στον Ήλιο, έχει στην επιφάνειά του θερμοκρασίες που αγγίζουν τους 400 °C.Ο Ερμής κινείται πολύ γρήγορα στο διάστημα (37-56 χλμ. το δευτερόλεπτο). Εξαιτίας της μεγάλης ταχύτητας και της μικρής απόστασης από τον Ήλιο, ο πλανήτης αυτός έχει το μικρότερο σε διάρκεια έτος από όλους τους άλλους.

Page 16: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ΑΦΡΟΔΙΤΗ

Η Αφροδίτη, που έχει ίδιο μέγεθος με τη Γη, σκεπάζεται από σύννεφα που κρατούν τη θερμότητα. Στο έδαφος η θερμοκρασία είναι υψηλή, μεγαλύτερη από 450 βαθμούς Κελσίου. Η ατμόσφαιρα της Αφροδίτης είναι βαριά, γεμάτη θανατηφόρα αέρια. Εκτός απ' το μέγεθος όμως, ως περιβάλλον δεν έχει σχεδόν κανένα κοινό με τον πλανήτη μας. Καλύπτεται από μια πυκνή ατμόσφαιρα θειικού οξέος και διοξειδίου του άνθρακα, με αποτέλεσμα η επιφάνειά της να μην είναι ποτέ ορατή.

Περιστρέφεται αργά γύρω από τον άξονά της και η πυκνή της ατμόσφαιρα δημιουργεί ένα ακραίο φαινόμενο θερμοκηπίου, το οποίο κρατά την μέση θερμοκρασία του πλανήτη σε πολύ υψηλά επίπεδα ακόμα και στις περιοχές που, λόγω της αργής

περιστροφής γύρω από τον άξονα της (243 γήινες μέρες), δεν φωτίζονται από τον ήλιο για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Η αφροδίτη

ΑΡΗΣ

Το έδαφος του `Αρη, όπως και της Σελήνης, είναι γεμάτο μικρούς και μεγάλους κρατήρες. Ο πλανήτης αυτός είναι κόκκινος γιατί

Page 17: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

περιέχει σίδερο που έχει σκουριάσει. Έχει την μισή διάμετρο από τη Γη και έχει μια αραιή ατμόσφαιρα από διοξείδιο του άνθρακα. Στην επιφάνειά του έχουν παρατηρηθεί γεωλογικοί σχηματισμοί όπως φαράγγια και κοιλάδες, που σημαίνουν ότι ο πλανήτης ήταν γεωλογικά ενεργός κι ότι κάποτε ήταν θερμότερος και στην επιφάνειά του υπήρχε νερό σε υγρή μορφή (κάτι που επιβεβαιώθηκε τον Μάρτιο του 2007 από τον Ευρωπαϊκό δορυφόρο Mars Express). Θεωρείται ο πλανήτης που μοιάζει πιο πολύ με τη Γη και υπάρχει η περίπτωση να βρεθεί κάποτε ζωή εκεί, ή τουλάχιστον απολιθώματα. Ο Άρης έχει δύο μικρούς φυσικούς δορυφόρους, τον Φόβο και τον Δείμο που είναι βράχοι γεμάτοι εξογκώματα.

Ο Άρης

Δίας

Ο Δίας, είναι ο μεγαλύτερος απ' τους πλανήτες (έχει τη διπλάσια μάζα από ολους τους άλλους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος μαζί). Είναι 1330 φορές μεγαλύτερος απο τη Γη. Δεν έχει έδαφος, αλλά είναι μια ατμόσφαιρα από αέρα. Ο Δίας έχει μια μεγάλη κόκκινη κηλίδα που απασχόλησε τους αστρονόμους για 400 περίπου χρόνια. Σήμερα, ξέρουν πια οτι πρόκειται για έναν διαρκή κυκλώνα.Ο Δίας περιστρέφεται τόσο γρήγορα, ώστε η μέρα και η νύχτα του διαρκούν λιγότερο από 10 γήινες ώρες. Η διάμετρός του είναι 12 φορές αυτή της Γης. Αποτελείται από τεράστιες ποσότητες αερίων -κυρίως Υδρογόνο και Ήλιο- που περιστρέφονται γύρω από ένα μικρό στερεό πυρήνα. Μερικές φορές χαρακτηρίζεται και ως «αποτυχημένο άστρο», λόγω ακριβώς της μεγάλης περιεκτικότητας στα δύο αυτά στοιχεία. Είναι τόσο θερμός που θα μπορούσε να λάμπει σαν άστρο, αν ήταν 10 φορές μεγαλύτερος. Είναι γνωστός για την περίφημη Μεγάλη Κόκκινη Κηλίδα, μια καταιγίδα στην ατμόσφαιρά του, που υπάρχει τουλάχιστον από τότε που παρατηρούμε το Δία (και πιθανόν από πολύ πιο πριν). Έχει 63 δορυφόρους, δυο από τους οποίους

Page 18: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

(η Ευρώπη κι ο Γανυμήδης) είναι πιθανό να έχουν ωκεανούς κάτω απ' την παγωμένη επιφάνειά τους.

Ο Δίας

Η ΓΗ

Η Γη απέχει από τον `Ηλιο 150 εκατομμύρια χλμ. Για να κάνει μια περιφορά γύρω από αυτόν χρειάζεται ένα χρόνο.Η Γη είναι ο μόνος πλανήτης που υπάρχει οξυγόνο και γι'αυτό υπάρχει ζωή σε αυτόν. Ο τρίτος πλανήτης είναι η Γη. Είναι ο μοναδικός πλανήτης στο σύστημα που έχει θάλασσες (κάτι που υποστηριζόταν παλιότερα για την Αφροδίτη και μέχρι πρόσφατα για το δορυφόρο του Κρόνου Τιτάνα), ο μόνος με έντονη γεωλογική δραστηριότητα και ο μοναδικός (απ' όσο ξέρουμε μέχρι σήμερα) που φιλοξενεί ζωή. Η ατμόσφαιρά του αποτελείται από άζωτο και οξυγόνο, και είναι ο μεγαλύτερος απ' τους εσωτερικούς πλανήτες. Είναι ο πρώτος, από τον Ήλιο, πλανήτης ο οποίος έχει φυσικό δορυφόρο, την Σελήνη.

Ο αστρονομικός συμβολισμός της γης αποτελείται από έναν περικυκλωμένο σταυρό, αναπαριστώντας έναν μεσημβρινό και έναν παράλληλο· μία παραλλαγή, τοποθετεί τον σταυρό πάνω από τον κύκλο

Page 19: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Η Γη

Ο ΚΡΟΝΟΣ

Ο Kρόνος είναι ένας μεγάλος πλανήτης από αέρια.Η διάμετρός του είναι 9 φορές μεγαλύτερη από της Γης. Μετά τους τέσσερις προηγούμενους πλανήτες είναι ο τελευταίος που διακρίνεται με γύμνο μάτι. Οι ραβδώσεις του είναι μακρόστενα σύννεφα.Το δαχτυλίδι που τον περιβάλλει είναι πολύ λεπτό. Αυτό το δαχτυλίδι έχει δημιουργηθεί από εκατοντάδες μικρότερους δακτύλιους κολλημένους μεταξύ τους, που αποτελούνται από μόρια πάγου και πετρωμάτων.Τον Κρόνο συνοδεύουν 18 δορυφόροι.

Ο Κρόνος (9,5 AU) είναι λίγο πιο μικρός (και πολύ πιο ελαφρύς) απ' τον Δία και του μοιάζει σε αρκετά χαρακτηριστικά. Αποτελείται και αυτός κυρίως από αέρια -με λιγότερο υδρογόνο και περισσότερη αμμωνία όμως- έχει και αυτός πολλούς δορυφόρους και είναι γνωστός για τους Δακτύλιούς του. Ο Δίας μαζί με τον Κρόνο αποτελούν το 93% της μάζας όλων των πλανητών. Είναι ίσως ο πιο εντυπωσιακός απ' τους πλανήτες αλλά κι ο ελαφρύτερος, με μέση πυκνότηταμικρότερη απ' αυτή του νερού. Ο δορυφόρος του Τιτάνας, που είναι μεγαλύτερος απ' τον Ερμή, έχει ατμόσφαιρα από άζωτο και υδρογονάνθρακες και, αν και είναι πολύ ψυχρός, πιθανολογείται ότι μπορεί να φιλοξενεί ζωή. Το σύστημα του Κρόνου θα μελετηθεί τα επόμενα χρόνια απ' τη διαστημοσυσκευή Κασσίνι - Χόιχενς, που βρίσκεται εκεί από το καλοκαίρι του 2004.

Μέχρι σήμερα, έχουν επιβεβαιωθεί οι τροχιές 62 δορυφόρων του πλανήτη, από τους οποίους οι 22 έχουν λάβει κάποιο όνομα.

Page 20: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Ο Κρόνος

ΟΥΡΑΝΟΣ

Ο Ουρανός μοιάζει με το Δία και τον Κρόνο αλλά είναι μικρότερος. Έχει έναν πολύ λεπτό και ελαφρύ δακτύλιο. Ο άξονας της τροχιάς του έχει τη μεγαλύτερη κλίση απ' όλους τους πλανήτες. Τον Ουρανό ανακάλυψε με το μεγάλο του τηλεσκόπιο ο `Αγγλος Ουίλιαμ Χέρσελ το1781. Στην αρχή νόμισε ότι ήταν ένας κομήτης,αλλά αργότερα κατάλαβε ότι ήταν ένας καινούργιος πλανήτης. Ο Ουρανός έχει δεκαπέντε δορυφόρους. Επόμενος σταθμός ο Ουρανός στις 19,2 AU. Αποτελείται κυρίως από αμμωνία και μεθάνιο, έχει και αυτός δακτύλιους και 27 δορυφόρους. Έχει την ιδιαιτερότητα ότι, σε αντίθεση με τους υπόλοιπους πλανήτες, περιστρέφεται σαν να "κυλάει" πάνω στην τροχιά του, δηλαδή με τον ένα του πόλο πάντα στραμμένο προς τον Ήλιο.

Page 21: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Πιθανολογείται ότι αυτό είναι το αποτέλεσμα μιας κατακλυσμιαίας σύγκρουσης με κάποιο άλλο σώμα, κάτι που επιβεβαιώνεται μερικά και από την απουσία διαταραχών στην ατμόσφαιρά του.

Ο Ουίλιαμ Χέρσελ ανακοίνωσε την ανακάλυψή του τις 13 Μαρτίου 1781, επεκτείνοντας για πρώτη φορά στην ιστορία τα όρια του ηλιακού συστήματος. Ο Ουρανός ήταν ο πρώτος πλανήτης που ανακαλύφθηκε με τηλεσκόπιο.

Ο Ουρανός

ΠΟΣΕΙΔΩΝΑΣ

Page 22: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Ο Ποσειδώνας είναι ο πιο μικρός από τους γιγάντιους πλανήτες. Η διάμετρός του είναι μόλις 4 φορές μεγαλύτερη από της Γης. Χρειάζεται 165 χρόνια για να κάνει την περιφορά του, σε απόσταση 4,5 δισεκατομμυρίων από τον `Ηλιο.

Τελευταίος μεγάλος πλανήτης είναι ο Ποσειδώνας, σε απόσταση 30 AU από τον Ήλιο. Είναι ο πρώτος πλανήτης που ανακαλύφθηκε βάσει μαθηματικών προβλέψεων για τη θέση του (από τη μελέτη διαταραχών στην τροχιά του Ουρανού). Αποτελείται κυρίως από αέριο μεθάνιου, νερού και αμμωνίας και, σε αντίθεση με τον Ουρανό, η ατμόσφαιρά του παρουσιάζει έντονη δραστηριότητα, κάτι απρόσμενο, μιας και βρίσκεται πολύ μακριά από τον Ήλιο και η θερμότητα που λαμβάνει απ' αυτόν είναι ελάχιστη. Σαν τον Δία, έχει κι αυτός μια χαρακτηριστική κηλίδα στην ατμόσφαιρα, μόνο που η δική του είναι σκούρα μπλε. Για αρκετά χρόνια ήταν ο πιο μακρυνός πλανήτης του Συστήματος, καθώς η τροχιά του Πλούτωνα μπαίνει μέσα στη δική του. Ο Ποσειδώνας έχει 13 γνωστούς δορυφόρους.

4.Οι Πλανήτες

Οι πλανήτες σύμφωνα με τον σύγχρονο ορισμό της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης (IAU) είναι ουράνια σώματα που (α) βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο και όχι γύρω από κάποιο άλλο σώμα, (β) διαθέτουν επαρκή μάζα και βαρύτητα ώστε να έχουν αποκτήσει σφαιρικό σχήμα και (γ) κυριαρχούν στην τροχιακή ζώνη στην οποία κινούνται. Τα σώματα που καλύπτουν τα πρώτα δύο κριτήρια αλλά όχι αυτό της κυριαρχίας στην τροχιά τους, όταν δεν είναι δορυφόροι, λέγονται «πλανήτες νάνοι».

Η ετυμολογία της λέξης προέρχεται από την αρχαιοελληνική φράση «πλανήτες αστέρες» (άστρα που περι-πλανιούνται), σε αντίθεση με τους αστέρες που μοιάζουν

Page 23: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ακίνητοι στον ουράνιο θόλο (εξ ού και η ονομασία «απλανείς αστέρες»). Είναι παράγωγο της λέξης "πλάνης" που σημαίνει περιπλανώμενος, χωρίς μόνιμη διαμονή .

Οι πλανήτες δεν έχουν την απαιτούμενη μάζα για την έναρξη θερμοπυρηνικών αντιδράσεων όπως συμβαίνει με τα αστέρια, έτσι δεν έχουν την ικανότητα να εκπέμπουν ακτινοβολία. Το γεγονός της ορατότητας των πλανητών του Ηλιακού μας Συστήματος κατά τη διάρκεια της νύχτας οφείλεται στην ανάκλαση του ηλιακού φωτός (ετερόφωτα σώματα).

Ιστορία

Η ιδέα του πλανήτη έχει εξελιχθεί κατά την ύπαρξή του, από τους περιπλανώμενους αστέρες της αρχαιότητας στα γήινα αντικείμενα της επιστημονικής περιόδου. Η ιδέα έχει επεκταθεί για να περιλαμβάνει και αντικείμενα που δεν ανήκουν στο ηλιακό σύστημα, τους εξωηλιακούς πλανήτες.

Την αρχαία εποχή, οι αστρονόμοι παρατήρησαν ότι κάποια συγκεκριμένα φωτεινά σώματα άλλαζαν θέση κατά μήκος του ουρανού σε σχέση με τα άλλα άστρα. Οι Αρχαίοι Έλληνες τα αποκάλεσαν πλανήτες αστέρες ή απλά πλανήτοι. Από εκεί προέκυψε η λέξη πλανήτες. Στην αρχαία Ελλάδα, Κίνα και Βαβυλωνία και όλους τους προσύγχρονους πολιτισμούς, πιστευόταν σχεδόν καθολικά ότι η Γη ήταν το κέντρο του Σύμπαντος, και όλοι οι πλανήτες περιφέρονταν γύρω από τη Γη. Ο λόγος ήταν το γεγονός ότι οι πλανήτες έμοιαζαν να περιφέρονται γύρω από τη Γη κάθε μέρα και η κοινή αντίληψη ήταν ότι η Γη ήταν σταθερή.

Πλανήτες εκτός του Ηλιακού Συστήματος

Από το 1995, χρονιά ανακάλυψης του πρώτου πλανήτη εκτός του Ηλιακού μας Συστήματος, έγινε γνωστή η ύπαρξη πλανητών σε τροχιά γύρω από άλλα άστρα. Αυτοί ονομάζονται εξωηλιακοί πλανήτες ή εξωπλανήτες (extrasolar planets). Αν και οι πλανήτες που έχουν ανακαλυφθεί έως τώρα είναι στη συντριπτική τους πλειοψηφία πλανήτες γίγαντες (τουλάχιστον του μεγέθους του Δία ή του Κρόνου), οι αστρονόμοι πιστεύουν στην ύπαρξη και πλανητών παρόμοιων με τη Γη, γεγονός που θα μπορούσε να δικαιολογήσει έρευνα για εξωγήινη ζωή. Ο πρώτος εξωηλιακός

Page 24: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

πλανήτης ανακαλύφθηκε γύρω από το άστρο 51 Πήγασου τις 6 Οκτωβρίου 1995. Από τότε έχουν ανακαλυφθεί 843 εξωηλιακοί πλανήτες (Νοέμβριος 2012).

Πλανήτης νάνος ή νάνος πλανήτης, όπως έχει οριστεί από τη Διεθνή Αστρονομική Ένωση (ΔΑΕ), είναι το ουράνιο σώμα το οποίο περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο, διαθέτει αρκετή μάζα καιβαρύτητα ώστε να έχει σφαιρικό σχήμα, η ζώνη τροχιάς που διανύει δεν είναι "καθαρή" από άλλα σώματα και δεν είναι δορυφόρος άλλου πλανήτη

Αυτός ο όρος προέκυψε το 2006 ως τρόπος κατηγοριοποίησης των σωμάτων του ηλιακού συστήματος, έπειτα από την ανακάλυψη όλο και μεγαλύτερων μεταποσειδώνιων αντικειμένων, με αποκορύφωμα την ανακάλυψη της Έριδας το 2005. Τα σώματα που έχουν "καθαρίσει" την τροχιά τους λέγονται πλανήτες, ενώ αυτά που δεν έχουν αρκετή μάζα για να έχουν σφαιρικό σχήμα αποτελούν τα μικρά σώματα του ηλιακού συστήματος. Οι νάνοι πλανήτες είναι ανάμεσα σε αυτές τις δύο κατηγορίες.

Η ΔΑΕ αναγνωρίζει πέντε πλανήτες νάνους, τη Δήμητρα, τον Πλούτωνα, την Έριδα, το Μακεμάκε και τη Χαουμέια[2], όμως μόνο η Δήμητρα και ο Πλούτωνας έχουν παρατηρηθεί αρκετά ώστε να γνωρίζουμε ότι ανήκουν στην κατηγορία αυτή. Η Έρις έγινε δεκτή επειδή έχει μεγαλύτερη μάζα από τον Πλούτωνα. Επιπλέον, η ΔΑΕ αποφάσισε ότι είναι νάνοι πλανήτες, άλλοι δύο, ο Μακεμάκε και η Χαουμέια. Προς το παρόν υπάρχουν περίπου 40 υποψήφιοι πλανήτες νάνοι.

Πλανήτες νάνοι

Η ΔΑΕ κατέταξε το 2008 πέντε ουράνια σώματα στην κατηγορία των πλανητών νάνων. Ο Πλούτωνας και η Δήμητρα κατατάχθηκαν έπειτα από απευθείας παρατηρήσεις, ενώ οι υπόλοιποι τρεις, η Έρις, η Χαουμέια και ο Μακεμάκε, κατατάχθηκαν βάσει μαθηματικών μοντέλων, του μεγαλύτερου μεγέθους τους σε σχέση με τον Πλούτωνα (περίπτωση της Έριδας) και των κανόνων για τη λαμπρότητά τους.

1. Δήμητρα – Ανακαλύφθηκε την 1 Ιανουαρίου 1801, και εθεωρείτο πλανήτης για μισό αιώνα, πριν αναταξινομηθεί ως αστεροειδής. Ταξινομήθηκε ως πλανήτης νάνος στις 13 Σεπτεμβρίου 2006.

Page 25: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

2. Πλούτωνας – Ανακαλύφθηκε στις 18 Φεβρουαρίου 1930 και ταξινομήθηκε ως πλανήτης για 76 χρόνια. Επαναταξινομήθηκε ως πλανήτης νάνος στις 24 Αυγούστου 2006.

3. Έρις– Ανακαλύφθηκε στις 5 Ιανουαρίου 2005. Αρχικά αναφερόταν από τα ΜΜΕ ως ο δέκατος πλανήτης. Έγινε δεκτή ως πλανήτης νάνος στις 13 Σεπτεμβρίου 2006.

4. Μακεμάκε – Ανακαλύφθηκε στις 31 Μαρτίου 2005. Έγινε δεκτός ως πλανήτης νάνος στις 11 Ιουλίου 2008.

5. Χαουμέια – Ανακαλύφθηκε στις 28 Δεκεμβρίου 2004. Έγινε δεκτή ως πλανήτης νάνος στις 17 Σεπτεμβρίου 2008.

Δεν πρέπει να ξεχνάμε τους δορυφόρους που περιφέρονται γύρω από τους 6 από τους 8 πλανήτες και 3 από τους 5 πλανήτες νάνους, που έχουν συνήθως το χαρακτηρισμό φεγγάρια, αν και αυτός ο όρος αναφέρεται μονάχα στη Σελήνη, δορυφόρο της Γης. Οι αέριοι γίγαντες διαθέτουν και δακτύλιους, που αποτελούνται από πάγο και σκόνη.

Εκτός από πλανήτε στο διάστημα φυσικά υπάρχουν και άλλα σώματα. Όλα μαζί ανήκουν στα ουράνια σώματα.

Page 26: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Ουράνια σώματα

Η Αστρονομία εξετάζει τους φυσικούς νόμους που διέπουν τα ουράνια (εκτός της γήινης ατμόσφαιρας) σώματα, τα οποία είναι δυνατόν να παρατηρηθούν με τις κατάλληλες μεθόδους.

Αστέρες. Οι αστέρες, αστέρια ή άστρα, είναι αέρια σώματα, στα οποία κυριαρχεί συνήθως το στοιχείο Υδρογόνο. Οι συνθήκες στους αστέρες είναι τέτοιες ώστε να λαμβάνουν χώρα θερμοπυρηνικές αντιδράσεις και να ακτινοβολούν ενέργεια σε μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Ο Ήλιος είναι ο κοντινότερος αστέρας στη Γη. Μία καθαρή ασέληνη νύχτα μπορούμε να διακρίνουμε περί τα 4000 αστέρια χωρίς οπτικά βοηθήματα. Αυτά είναι άστρα που ανήκουν στον Γαλαξία μας. Ο κοντινότερος αστέρας στο Ηλιακό Σύστημα είναι ο Εγγύτατος Κενταύρου (Proxima Centauri), σε απόσταση 4,2 ετών φωτός.

Πλανήτες. Οι πλανήτες είναι σώματα (αέρια όπως ο Δίας ή στερεά όπως η Γη) τα οποία δεν έχουν δυνατότητα να συντηρήσουν θερμοπυρηνικές αντιδράσεις. Οι πλανήτες του Ηλιακού μας Συστήματος περιφέρονται γύρω από τονΉλιο. Οι πλανήτες συχνά διαθέτουν δορυφόρους, δηλαδή σώματα που περιστρέφονται γύρω τους. Ο μοναδικός φυσικός δορυφόρος της γης είναι η Σελήνη, το φεγγάρι.

Κομήτες, Αστεροειδείς. Σημαντικά μικρότερα από τους πλανήτες σώματα.

Νεφελώματα. Σχηματισμοί αερίων και σκόνης που εκτείνονται σε ευρύτερες περιοχές του Γαλαξία. Τα νεφελώματα συχνά είναι περιοχές δημιουργίας νέων αστέρων. Γνωστό νεφέλωμα είναι το «Μεγάλο Νεφέλωμα του Ωρίωνα» (Μ42) στον αστερισμό Ωρίωνα.

Σμήνη αστέρων. Σχηματισμοί αστέρων που έχουν βαρυτική αλληλεπίδραση. Διακρίνονται σε σφαιρωτά και ανοικτά σμήνη. Ένα από τα γνωστότερα σμήνη είναι οι «Πλειάδες» ή «Πούλια» (Μ45 στον αστερισμό Ταύρο).

Γαλαξίες. Οι αστέρες αποτελούν μέρη μεγαλύτερων σχηματισμών, των γαλαξιών. Οι γαλαξίες είναι πολλές τάξεις μεγέθους μεγαλύτεροι από τους αστέρες, και οργανώνονται σε σμήνη γαλαξιών. Ο κοντινότερος γαλαξίας στον Γαλαξία μας είναι ο νάνος γαλαξίας του Μεγάλου Κυνός, σε απόσταση περίπου 25.000 ετών φωτός, αλλά ο πλησιέστερος γαλαξίας ορατός με γυμνό μάτι είναι το Μέγα Νέφος του Μαγγελάνου (169.000 έτη φωτός).

Page 27: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Αστερισμοί. Για ευκολότερη αναγνώριση και ανεύρεση των ουράνιων σωμάτων, ο ουρανός χωρίζεται σε 88 τμήματα, ισάριθμων αστερισμών. Οι αστερισμοί που διασχίζει ο ήλιος κατά την εναλλαγή των εποχών (η εκλειπτική) ονομάζονται αστερισμοί του Ζωδιακού Κύκλου.

Μαύρες τρύπες, Αστέρες νετρονίων. Σώματα στα οποία ισχύουν ακρότατες συνθήκες της Φυσικής. Συνήθως προέρχονται από το τελικά στάδιο της εξέλιξης μεγάλων αστέρων.

Όλα τα ουράνια σώματα του Σύμπαντος ανήκουν σε δύο συστήματα:

Το Ηλιακό σύστημα ή Κοπερνίκειο σύστημα* στο οποίο περιλαμβάνονται ο Ήλιος, οι Πλανήτες, οι δορυφόροι τους, οι Κομήτες, οι διάττοντες αστέρες, οι αερόλιθοι και οι βολίδες.

Το Σύστημα των απλανών που περιλαμβάνει τους αστέρες και τα νεφελώματα.

(*)Ονομάζεται ηλιακό σύστημα επειδή ο Ήλιος είναι το κέντρο του συστήματος και Κοπερνίκειο από το όνομα του αστρονόμου, που βασιζόμενος στη θεωρία των Πυθαγόρειων, απέδειξε ότι ο Ήλιος είναι ακίνητος και περί αυτόν περιφέρονται η Γη, οι Πλανήτες και οι δορυφόροι τους. Προ του Κοπερνίκειου συστήματος ήταν σε χρήση το Πτολεμαϊκό σύστημα όπου η Γη ήταν το κέντρο ακίνητη και περί αυτής περιφέρονταν ο Ήλιος, οι Πλανήτες και οι δορυφόροι τους.

Ζώνη των Αστεροειδών

Το «σύνορο» που χωρίζει τους εσωτερικούς απ' τους εξωτερικούς πλανήτες είναι η Κύρια Ζώνη Αστεροειδών. Πρόκειται για εκατοντάδες χιλιάδες μικρά σώματα, διαμέτρου από μερικά μέτρα έως εκατοντάδες χιλιόμετρα, που όμως όλα μαζί έχουν μάζα μόλις όσο το ένα χιλιοστό της Γης. Οι αστεροειδείς είναι το υλικό για έναν πλανήτη που τελικά δεν σχηματίστηκε, λόγω της μεγάλης έλξης του Δία.

Ζώνη του Kuiper-Πλούτωνας

Η Ζώνη Kuiper βρίσκεται σε απόσταση 30-50 AU και αποτελείται από μικρά, παγωμένα σώματα. Τα σώματα της ζώνης που, λόγω έλξης απ' τους μεγάλους πλανήτες, μπαίνουν στο Ηλιακό Σύστημα (και συχνά γίνονται κομήτες) λέγονταιΚένταυροι. Η Ζώνη Kuiper τερματίζεται απότομα στις 49 AU, πράγμα που ίσως σημαίνει ότι ένα μεγάλο σώμα βρίσκεται σε αυτή την απόσταση.

Page 28: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Ο Πλούτωνας από το 2006 έπαψε να θεωρείται επισήμως πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος, αλλά πλανήτης νάνος που ανήκει στη Ζώνη του Kuiper. Αυτή η άποψη ενισχύθηκε τα τελευταία χρόνια με την ανακάλυψη σωμάτων πέρα απ' την τροχιά του Πλούτωνα που είναι παρόμοια ή και μεγαλύτερα σε μέγεθος απ' αυτόν.

Ο Πλούτωνας, που βρίσκεται στις 39,5 AU, ήταν ο μικρότερος απ' τους πλανήτες (με διάμετρο μικρότερη από την Σελήνη) μέχρι τον αποχαρακτηρισμό του, και αυτός για τον οποίο έχουμε τα λιγότερα στοιχεία. Αποτελεί διπλό σύστημα με το δορυφόρο του Χάροντα (συνολικά ο Πλούτωνας έχει 3 δορυφόρους). Ο Πλούτωνας θεωρείται πλέον πλανήτης νάνος, μιας και στη Ζώνη Kuiper έχουν ανακαλυφθεί σώματα του ίδιου ή και μεγαλύτερου μεγέθους απ' αυτόν και αφού το ελάχιστο όριο μεγέθους για πλήρη πλανήτη τέθηκε μεγαλύτερο από αυτόν.

Η Κίνηση των Πλανητών[1] αποτελεί το σημαντικότερο κεφάλαιο στην αστρονομική παρατήρηση μετά τον προσδιορισμό και την αναγνώριση αυτών τούτων των πλανητών. Για την κίνηση των πλανητών αναπτύχθηκαν δύο θεωρίες το Γεωκεντρικό σύστημα και το Ηλιοκεντρικό σύστημα που ίσχυαν από τους χρόνους της ελληνικής αρχαιότητας.Οι δύο θεωρίες

Κατά την πρώτη απ΄ αυτές τόσο ο Ήλιος όσο και οι Πλανήτες πιστεύονταν πως κινούνταν γύρω από τη Γη η οποία και αποτελούσε το κέντρο του κόσμου (του σύμπαντος), εξ ου και η θεωρία αυτή ονομάσθηκε, (Γη + κέντρο), γεωκεντρικό σύστημα του κόσμου. Βασικός εκπρόσωπος αυτή της θεωρίας ήταν ο Κλαύδιος Πτολεμαίος.[2]

Κατά την δεύτερη θεωρία οι Πλανήτες μεταξύ των οποίων συγκαταλέγονταν και η Γη, κινούνταν περί τον Ήλιο, ο οποίος και αποτελούσε το κέντρο του κόσμου, εξ ου και η θεωρία αυτή ονομάσθηκε, (Ήλιος + κέντρο), ηλιοκεντρικό σύστημα του

Page 29: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

κόσμου. Θεμελιωτές αυτής της θεωρίας ήταν ο Πυθαγόρας και η σχολή του και κυριότερος εκπρόσωπός της οΑρίσταρχος ο Σάμιος.[3]

Σχεδόν 20 αιώνες αργότερα (μεταγενέστερα) ο Πολωνός αστρονόμος Κοπέρνικος (1473-1543), μελετώντας τις θεωρίες του Αρίσταρχου καθώς και άλλων Ελλήνων "ηλιοκεντριστών", υποστήριξε με θέρμη την ορθότητα της αρχαίας ελληνικής ηλιοκεντρικής ιδέας και συνετέλεσε πράγματι στην εδραίωσή της. Εξ αυτού επικράτησε για πολύ καιρό να αποκαλείται το ηλιοκεντρικό σύστημα και κοπερνίκειο σύστημα αν και τελικά ο Κοπέρνικος δεν πρόσθεσε τίποτε το ουσιώδες στις δοξασίες και θεωρίες των αρχαίων Ελλήνων.

Πραγματική κίνηση

Οι πραγματικές κινήσεις όλων των πλανητών είναι δύο: η περιστροφή τους, γύρω από τον άξονά τους και η κίνησή τους γύρω από τον Ήλιο, καλούμενη περιφορά, όπου και ακολουθούν την κίνηση αυτού πλέον ως "σύστημα" μέσα στον Γαλαξία, (Ηλιακή μεταβατική περιφορά και Γαλαξιακή μεταβατική περιφορά).

Περιστροφή πλανητών

Όλοι οι Πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον νοητό άξονά τους. Περισσότερο βραδυκίνητοι είναι ο Ερμής και η Αφροδίτη των οποίων η περιστροφή διαρκεί πολλές δεκάδες ημερών. Αντίθετα η Γη και ο Άρης περιστρέφονται σε 24 ώρες (γήινες). Όλοι όμως οι άλλοι πλανήτες εκτός τον Πλούτωνα, παρά το τεράστιο μέγεθός τους περιστρέφονται ταχύτατα σε διάστημα μόλις 15 έως 10 ωρών. Οι πλανήτες παρουσιάζουν τους πόλους του άξονα περιστροφής τους πεπιεσμένους και αντίθετα φαίνονται εξογκωμένοι στον ισημερινό τους προσδίδοντας έτσι την εικόνα μιας ελαφράς

Page 30: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ελλειψοειδούςσφαίρας.

Περιφορά πλανητών

Όλοι οι Πλανήτες εκτός της περιστροφής τους γύρω από τον άξονά τους περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο σε ελλειπτικές τροχιές σύμφωνα με τους νόμους του Κέπλερ όπως αυτοί έχουν διατυπωθεί. Κάθε τέτοια πλήρης κίνηση ονομάζεται έτος πλανήτη. Παρατηρoύμενοι κυρίως οι εσωτερικοί Πλανήτες, από τη Γη, κατά την κίνησή τους αυτή, παρουσιάζουν διάφορες όψεις, άλλοτε φωτιζόμενο ολόκληρο και άλλοτε μέρος του δίσκου τους, ανάλογα με την γωνία που σχηματίζουν με τον Ήλιο, που χαρακτηρίζονται φάσεις πλανητών.

Φαινομενική κίνηση

Η κίνηση των πλανητών, όπως την παρατηρεί ο επίγειος παρατηρητής, ονομάζεται φαινομενική κίνηση του πλανήτη και οφείλεται στο συνδυασμό της κίνησης του πλανήτη και της Γης γύρω από τον Ήλιο. Ουσιαστικά η φαινομενική κίνηση των πλανητών είναι αυτή που παρουσιάζεται στον ουρανό μέσω της παρατήρησης αλλά σε καμία περίπτωση δεν αποτελεί την πραγματική κίνηση τους.Για παράδειγμα, όταν κάποιος πλανήτης κινείται γύρω από τον Ήλιο βρίσκεται κάθε χρονική στιγμή σε διαφορετικές σχετικές θέσεις. Επομένως, η προβολή κάθε φορά της θέσης του πλανήτη στον ουρανό δημιουργεί στον επίγειο παρατηρητή τη φαινομενική κίνησή του.

Άλλη κατηγορία πλανητών είναι οι αέριοι γίγαντες.

Ένας αέριος γίγαντας (αγγλ. gas giant) (ή πλανήτης γίγαντας) είναι ένας μεγάλος πλανήτης που δεν αποτελείται πρωτίστως από πετρώματα ή από κάποια άλλη στερεή ύλη. Υπάρχουν τέσσερις τέτοιοι πλανήτες στο υλιακό μας σύστημα: ο Δίας, ο Κρόνος, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας. Πολλοί εξωηλιακοί αέριοι γίγαντες έχουν αναγνωριστεί σε τροχιά γύρω από άλλους αστέρες.

Οι πλανήτες με μάζα μεγαλύτερη από 10 μάζες Γης ονομάζονται πλανήτες γίγαντες.[1] Οι αέριοι πλανήτες μικρότερης μάζας, πολλές φορές, ονομάζονται «νάνοι αερίων».[2]

Page 31: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Περιγραφή

Ένας αέριος γίγαντας είναι ένας συμπαγής πλανήτης με πυκνή ατμόσφαιρα από υδρογόνο και ήλιο. Μπορεί να έχει έναν πυκνό τηγμένο πυρήνα ορυκτών στοιχείων ή μπορεί ο πυρήνας του να έχει διαλυθεί τελείως και να έχει διασκορπιστεί σε ολόκληρο τον πλανήτη, εάν αυτός είναι αρκετά θερμός.[3] Το υδρογόνο και το ήλιο στους "παραδοσιακούς" αέριους γίγαντες, όπως ο Δίας και ο Κρόνος, αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος του πλανήτη. Αντίθετα, στον Ουρανό και στον Ποσειδώνα που πολλές φορές ονομάζονται παγωμένοι γίγαντες, καθώς αποτελούνται κυρίως από νερό, αμμωνία και λιωμένους πάγους μεθανίου, το υδρογόνο και το ήλιο δημιουργούν μόνο μία εξωτερική στρώση.

Μεταξύ των εξωηλιακών πλανητών, οι Καυτοί Δίες είναι αέριοι γίγαντες που είναι σε τροχιά πολύ κοντά στα αστέρια τους και έτσι έχουν πολύ μεγάλη θερμοκρασία επιφάνειας. Οι Καυτοί Δίες είναι μέχρι στιγμής η πιο κοινή μορφή εξωηλιακού πλανήτη που είναι γνωστή, ίσως λόγω της σχετικής ευκολίας στην ανίχνευσή τους.

Συχνά λέγεται πως οι αέριοι γίγαντες παρουσιάζουν έλλειψη στερεών επιφανειών, αλλά είναι πιο κοντά στην πραγματικότητα να πούμε ότι παρουσιάζουν γενικά έλλειψη επιφανειών, καθώς τα αέρια που τους απαρτίζουν γίνονται συνεχώς αραιότερα, με αυξανόμενη απόσταση από τα κέντρα των πλανητών και τελικά γίνονται δυσδιάκριτα από το διαπλανητικό μέσο. Επομένως, η προσεδάφιση σε έναν αέριο γίγαντα μπορεί να είναι ή να μην είναι δυνατή, ανάλογα με το μέγεθος και τη σύσταση του πυρήνα του.

5.Γαλαξίες-Δορυφόροι

Οι γαλαξίες αποτελούν τεράστια βαρυτικά συστήματα αστέρων, γαλαξιακών αερίων, αστρικής σκόνης και (πιθανώς) αόρατης σκοτεινής ύλης. Η ετυμολογία της λέξης προέρχεται από τα ελληνικά και σημαίνει άξονας από γάλα και αναφέρεται στον δικό μας Γαλαξία.

Διαπιστώθηκε ότι στο Σύμπαν, εκτός των γαλαξιών, βρίσκεται και διασκορπισμένη αραιότατη ύλη, εξ' αερίων και σκόνης - συχνά πολύ αραιότερη του «κενού» που επιτυγχάνεται πειραματικά. Έτσι η ύλη αυτή δύναται να θεωρηθεί ότι πληροί εν γένει τον χώρο του

Page 32: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Σύμπαντος. Και επειδή ακόμη τέτοια ύλη καταλαμβάνει όλο τον «μεσογαλαξιακό» χώρο (διαγαλαξιακό διάστημα), δηλαδή το διάστημα μεταξύ των γαλαξιών, γι' αυτό και ονομάζεται μεσογαλαξιακή ή διαγαλαξιακή ύλη.

Οι τυπικοί γαλαξίες αποτελούνται από 10 εκατομμύρια έως 1 τρις (107 - 1012) αστέρες. Εκτός από αστέρες, οι περισσότεροι γαλαξίες περιέχουν και ένα μεγάλο πλήθος αστρικών συστημάτων και αστρικών σμηνών όπως και διάφορους τύπους νεφελωμάτων. Οι περισσότεροι γαλαξίες έχουν διάμετρο από μερικές χιλιάδες έως μερικές εκατοντάδες χιλιάδες έτη φωτός και απέχουν μεταξύ τους εκατοντάδες χιλιάδες έως εκατομμύρια έτη φωτός.

Αν και η λεγόμενη σκοτεινή ύλη φαίνεται να αποτελεί ακόμα και το 90% της μάζας των περισσοτέρων γαλαξιών, η φύση αυτών των αόρατων στοιχείων δεν είναι πλήρως κατανοητή. Υπάρχουν κάποιες ενδείξεις ότι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες μπορεί να υπάρχουν στο κέντρο των περισσότερων, αν όχι όλων των γαλαξιών.

Το διαγαλαξιακό διάστημα, που βρίσκεται ανάμεσα στους γαλαξίες, περιέχει ύλη σε μορφή πλάσματος. Κατά πάσα πιθανότητα, υπάρχουν περισσότεροι από 170 δισεκατομμύρια (1011) γαλαξίες στο ορατό σύμπαν.

Σύσταση Γαλαξιών

Όπως απέδειξαν οι έρευνες των τελευταίων 10ετιών, καθένας των γαλαξιών συνίσταται από αστέρες, νεφελώματα και μεσοαστρική ύλη.

Οι Αστέρες καθενός γαλαξία είναι ήλιοι, όπως ο Ήλιος μας. Το πλήθος των αστέρων εκάστου γαλαξία δεν είναι δυνατόν να καταμετρηθεί διότι λόγω της μεγάλης απόστασης των γαλαξιών δεν καθίσταται εύκαιρη η παρατήρησή τους ειδικότερα στους πυρήνες τους. Μόνο στους πλησιέστερους γαλαξίες διακρίνονται αστέρες και πάλι όχι στους πυρήνες αλλά στους βραχίονές τους που είναι και αραιότεροι.

Δια διαφόρων όμως μεθόδων οι αστρονόμοι προσδιορίζουν τους αστέρες σε κάθε γαλαξία να είναι της αριθμητικής τάξεως των δεκάδων έως εκατοντάδων δισεκατομμυρίων.

Παρατηρώντας κυρίως τη νύκτα, στον Ουράνιο θόλο, τους αστέρες διαπιστώνεται ότι αυτοί δεν κατανέμονται ομοιόμορφα σ΄ αυτόν,

Page 33: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ενώ παρουσιάζουν κάποια ευδιάκριτα συμπλέγματα τα οποία και ονομάζονται αστερισμοί.

Τα νεφελώματα καθενός γαλαξία είναι ύλη νεφελώδης, σχετικά πυκνή, συνήθως σκοτεινή εκτός και αν φωτίζεται από γειτονικούς αστέρες, οπότε και φαίνεται φωτεινή.

Τα νεφελώματα διακρίνονται ως σκοτεινές κηλίδες ή σκοτεινές ταινίες οι οποίες και αμαυρώνουν κατά τόπους τόσο τον πυρήνα όσο και τους βραχίονες καθενός γαλαξία.

Τέλος η μεσοαστρική ύλη είναι ύλη διάσπαρτη από αέρια και αστρική σκόνη πολύ αραιότερη από την ύλη των νεφελωμάτων, η οποία επειδή πληροί το μεσοαστρικό χώρο μεταξύ των αστέρων του κάθε γαλαξία ονομάσθηκε μεσοαστρική.

Η μεσοαστρική ύλη είναι ανάλογη με την υπάρχουσα ανάμεσα στους γαλαξίες και που ονομάζεται εξ' αυτού διαγαλαξιακή ή μεσογαλαξιακή ύλη.

Μέγεθος Γαλαξιών

Επειδή το σχήμα τους είναι γενικά πεπλατυσμένο και μάλιστα στους σπειροειδείς γαλαξίες φαίνεται πολύ πεπιεσμένο, οι διαστάσεις των γαλαξιών προσδιορίζονται πάντα με δύο αριθμούς. Εκ των οποίων, ο ένας δίνει τη διάμετρο του , ενώ ο άλλος παρέχει το μήκος που αντιστοιχεί στο πάχος του γαλαξία.

Έχει βρεθεί ότι η «διάμετρος» των γαλαξιών ποικίλλει και είναι της τάξεως των χιλιάδων ή των δεκάδων χιλιάδων ετών φωτός.Συνήθως τα μεγέθη των μεγάλων αξόνων των γαλαξιών κυμαίνονται μεταξύ 20 – 60 έτη φωτός. Ο δε μικρός άξονας περιορίζεται γενικά στο δέκατο του μεγάλου.

Περιστροφή Γαλαξιών

Συνήθως ο μικρός άξονας του ελλειψοειδούς σχήματος ενός γαλαξία είναι συγχρόνως και ο «άξονας περιστροφής» του.

Τη περιστροφή των γαλαξιών μαρτυρεί, κατ' αρχήν, το ίδιο το σχήμα τους, ενώ οι σπειροειδείς βραχίονές τους καταδεικνύουν σαφώς και τη φορά προς την οποία περιστρέφεται ένας γαλαξίας.

Με τη βοήθεια βέβαια του φασματοσκοπίου κατορθώθηκε όχι μόνο να επιβεβαιωθεί η περιστροφή των γαλαξιών αλλά και ακόμη να μετρηθεί η ταχύτητα περιστροφής τους. Η ταχύτητα αυτή φθάνει ή και να υπερβαίνει τα 300 km/s (χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο).

Page 34: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Μάζα Γαλαξιών

Η ταχύτητα περιστροφής ενός γαλαξία επιτρέπει να υπολογισθεί και η μάζα του, δηλαδή το ποσόν της ύλης που περιέχει. Εξάλλου, όταν είναι γνωστές οι διαστάσεις και η μάζα ενός γαλαξία, εύκολα υπολογίζεται και η μέση πυκνότητα της ύλης του από το γνωστό τύπο ρ=m/v, όπου ρ = η πυκνότητα, m = η μάζα και v = ο όγκος του γαλαξία.

Βρέθηκε έτσι πως η μάζα των μεγάλων γαλαξιών μπορεί να είναι και 300 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη της μάζας του Ηλίου μας. Οι περισσότεροι όμως γαλαξίες έχουν μάζα μικρότερη της τάξεως των 6•1010 και 2•1010 ηλιακών μαζών. Υπάρχουν όμως και γαλαξίες με μάζα ίση προς ένα μόνο δισεκατομμύριο φορές τη μάζα του Ηλίου μας.

Φυσικός δορυφόρος ή φεγγάρι ονομάζεται κάθε φυσικό ουράνιο σώμα που περιφέρεται γύρω από έναν πλανήτη ή πλανήτη νάνο ή άλλο μικρότερο ουράνιο σώμα και υπακούει στους ίδιους νόμους της ουράνιας μηχανικής που ρυθμίζουν την κίνηση των πλανητών. Τους νόμους αυτούς προσδιόρισε ο Γερμανός αστρονόμος Γιοχάνες Κέπλερ. Οι φυσικοί δορυφόροι ονομάζονται επίσης δευτερεύοντες πλανήτες. Παρακάτω αναφέρονται οι κυριότεροι δορυφόροι του ηλιακού μας συστήματος ανά πλανήτη (στην παρένθεση αναγράφονται οι ονομασίες των δορυφόρων) είναι οι:

Γη (Σελήνη) Άρης (Δείμος και Φόβος) Δίας 66 φυσικούς δορυφόρους (οι μεγαλύτεροι

είναι: Γανυμήδης, Καλλιστώ, Ιώ και Ευρώπη, και είναι ορατοί

Page 35: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ακόμη και με μικρό τηλεσκόπιο. Ανακαλύφθηκαν από τον Γαλιλαίο τον Ιανουάριο του 1610)

Κρόνος 62 φυσικούς δορυφόρους (καθώς και ένα σύστημα δακτυλίων που μπορεί να θεωρηθεί ως σύνολο μυριάδων μικροσκοπικών δορυφόρων. Οι μεγαλύτεροι δορυφόροι είναι: Τιτάνας,Ρέα, Ιαπετός, Διώνη, Τηθύς, Εγκέλαδος και ο Μίμας. Στις 7 Αυγούστου του 2009 ανακαλύφθηκε ο 62ος δορυφόρος του Κρόνου και φέρει την προσωρινή ονομασία S/2009 S 1.)

Ουρανός 27 φυσικούς δορυφόρους (οι μεγαλύτεροι είναι: Τιτάνια, Όμπερον, Ουμβριήλ, Άριελ και Μιράντα)

Ποσειδώνας 13 φυσικούς δορυφόρους (οι μεγαλύτεροι είναι: Τρίτωνας, Πρωτέας και Νηρηίδα)

ο πλανήτης νάνος Πλούτωνας (Χάρων, Ύδρα, Νύχτα S/2011 P 1 και S/2012 P 1)

ο πλανήτης νάνος Χαουμέια (Χιιάκα και Ναμάκα) ο πλανήτης νάνος Έρις (Δυσνομία)

Ωστόσο, οι διαρκείς έρευνες των επιστημόνων οδηγούν σε νέες ανακαλύψεις δορυφόρων.

Ας δούμε λοιπόν το πώς είναι η μορφολογία του πιο γνωστού δορυφόρου σε εμάς.

Η ΣελήνηΗ επιφάνεια της Σελήνης παρουσιάζει πολύπλοκη μορφολογία με πλήθος από λεπτομέρειες, πολλές από τις οποίες είναι ορατές ακόμη και από ένα μικρό τηλεσκόπιο. Βασικά περιλαμβάνει τεσσάρων ειδώνσχηματισμούς:α) τους κρατήρες.Πρόκειται για κοιλότητες με υπερυψωμένα άκρα και ηύπαρξη τους σχετίζεται με την πτώση μετεωριτών λόγω της μη ύπαρξης ατμόσφαιρας στη Σελήνη.β) τις ηπείρους. Αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος της επιφάνειας και είναιοι πιο φωτεινές περιοχές της Σελήνης.γ) τις "θάλασσες". Πρόκειται για τις σκοτεινές περιοχές της επιφάνειαςτης Σελήνης, οι οποίες σκεπάζονται από στερεοποιημένη λάβα.Πιστεύεται ότι δημιουργήθηκαν από προσκρούσεις μετεωριτών.δ)τα όρη.

Page 36: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Σχηματίστηκαν από την ανύψωση του φλοιού της Σελήνηςκατά την πτώση μετεωριτών. Τα ύψη τους κυμαίνονται από 3000 μ. έως 8000μ.

Φορά και διάρκεια περιστροφής των δορυφόρων

Οι περισσότεροι δορυφόροι κινούνται γύρω από τους πλανήτες κατά την "ορθή φορά", δηλαδή κατά τη φορά που περιφέρονται και οι πλανήτες γύρω από τον Ήλιο. Στον κανόνα όμως αυτόν υπάρχουν και αρκετές εξαιρέσεις. Από τους δορυφόρους με γνωστά στοιχεία, τέσσερις του Δία, ένας του Κρόνου, τέσσερις του Ουρανού και ένας του Ποσειδώνος, δηλαδή συνολικά οι 10 από τους 35 γνωστούς δορυφόρους, κινούνται κατά την αναδρομή φορά γύρω από τον αντίστοιχο πλανήτη.

Βαρύτητα και αστρονομία

Οι ανακαλύψεις και εφαρμογές σύμφωνα με το νόμο της Βαρύτητας του Νεύτωνα μας έχουν δώσει λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με τους πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα, τη μάζα του ήλιου και την απόσταση των μακρινών αστερισμών. Παρόλο που δεν έχουμε φτάσει σε όλους τους πλανήτες ξέρουμε τη μάζα τους και αυτό επιτεύχθηκε μέσω της μελέτης των νόμων της βαρύτητας. Στο διάστημα όλα τα σώματα βρίσκονται σε τροχιά γύρω από αντικείμενα με πολύ μεγαλύτερη μάζα και αυτό εξαιτίας της δύναμης της βαρύτητας. Οι πλανήτες βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τους αστέρες, οι αστέρες γύρω από τα κέντρα των γαλαξιών και οι γαλαξίες γύρω από ένα κέντρο μάζας σε συστοιχίες.

Οι "σύντροφοι"

Για την ύπαρξη δορυφόρων στον απέραντο χώρο του Διαστήματος δεν μπορεί να γίνει καμία υπόθεση. Τα όρια των γνώσεων μας περιορίζονται σε ορισμένα σώματα, κυρίως σκιερά,

Page 37: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

που επηρεάζουν την θέση και την λαμπρότητα κάποιωναστέρων. Σε αυτά δόθηκε η ονομασία σύντροφοι γιατί η φύση τους είναι διάφορη από την φύση των πλανητών και των δορυφόρων.

6.Όργανα παρατήρησης - Τηλεσκόπιο

Το τηλεσκόπιο είναι ένα όργανο σχεδιασμένο για την παρατήρηση μακρινών αντικειμένων μέσω της συλλογής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Τα πρώτα γνωστά σχεδόν λειτουργικά τηλεσκόπια ανακαλύφθηκαν στις Κάτω Χώρες στις αρχές του 17ου αιώνα. Ο όρος «τηλεσκόπια» μπορεί να αναφέρεται σε ένα ευρύ φάσμα οργάνων που λειτουργούν στις περισσότερες περιοχές του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

Η λέξη τηλεσκόπιο είναι σύνθετη, με πρώτο συνθετικό το τηλε- και δεύτερο συνθετικό το -σκόπιο, από το ρήμα σκοπώ, το οποίο στα αρχαία ελληνικά σημαίνει παρατηρώ προσεκτικά, εξετάζω. Πρόκειται για έναν ελληνογενή ξένο όρο, που βασίζεται στον αντίστοιχο αγγλικό όρο telescope. Ο ίδιος ο αγγλικός όρος

Page 38: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

προέρχεται από το λατινικό telescopium και το ιταλικό telescopio. Πιστεύεται ότι η λέξη telescopio πλάστηκε το 1611 από τον Πρίγκηπα Φεντερίκο Τσέζι, ιδρυτή και πρόεδρο της Ακαδημίας των Λύγκων, ιταλικής επιστημονικής ακαδημίας της οποίας ο Γαλιλαίος ήταν μέλος.

Ιστορία

Το τηλεσκόπιο εφευρέθηκε το 1608 στην Ολλανδία και η αρχική του εφεύρεση αποδίδεται στον Χανς Λιπερσέι και στον Ζακαρίας Γιάνσεν, αμφότεροι οπτικοί της ολλανδικής κωμόπολης Middelburg, και επίσης στον Τζέιμς Μέτιους. Τα αρχικά ολλανδικά τηλεσκόπια ήταν όλα διοπτρικά και αποτελούνταν απo κοίλο φακό. Πολλά τηλεσκόπια κατασκευάστηκαν στην Ολλανδία το 1608 και έτσι δεν άργησε το επαναστατικό αυτό οπτικό όργανο να διαδοθεί στην υπόλοιπη Ευρώπη.

Την επόμενη χρονιά, ο Γαλιλαίος, ο οποίος είχε ξεκινήσει να δείχνει τεράστιο ενδιαφέρον για το επίτευγμα αυτό των Ολλανδών κατά τη διάρκεια ταξιδιού στην Βενετία, προσάρμοσε το τηλεσκόπιο για αστρονομικούς σκοπούς χρησιμοποιώντας αποκλίνοντα φακό στη θέση του προσοφθάλμιου φακού. Ο Γαλιλαίος έγινε έτσι ένας από τους πρώτους ανθρώπους που χρησιμοποίησαν το τηλεσκόπιο για αστρονομικές παρατηρήσεις (ο Άγγλος αστρονόμος Thomas Harriot είναι ίσως ο πρώτος αστρονόμος που χρησιμοποίησε τηλεσκόπιο για ουράνιες παρατηρήσεις˙ είχε πραγματοποιήσει παρατηρήσεις της Σελήνης μέσω τηλεσκοπίου το 1609, πριν από τον Γαλιλαίο). Με τα μικρά διοπτρικά τηλεσκόπια του που ο ίδιος κατασκεύασε ανακάλυψε το 1610 τους τέσσερις μεγαλύτερους δορυφόρους του Δία, μελέτησε το 1611 τις φάσεις της Αφροδίτης και συνέβαλε σε πολύ σημαντικό βαθμό στην ανάπτυξη των τηλεσκοπίων και της αστρονομίας.

Τα κυριότερα είδη τηλεσκοπίων είναι τα ακόλουθα:

Το ραδιοτηλεσκόπιο είναι ειδικό όργανο δέκτης ραδιοκυμάτων σε μορφή κατευθυντικής ραδιοφωνικής κεραίας που χρησιμοποιείται στη Ραδιοαστρονομία, αλλά και στην παρακολούθηση τεχνητών δορυφόρων ή διαστημικών σκαφών και στη συλλογή των δεδομένων που μεταδίδουν στη Γη.

Page 39: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Το Ακτινόμετρο είναι ειδικό όργανο (συσκευή) που ανήκει στα επίγεια Μετεωρολογικά όργανα με το οποίο επιτυγχάνεται ο προσδιορισμός της Άμεσης, της Διάχυτης και της Ολικής ακτινοβολίας του Ήλιου.Ο Γνώμονας είναι ένα από τα αρχαιότερα και απλούστερα επιστημονικά αστρονομικά όργανα. Χρησιμοποιήθηκε από τους αρχαίους λαούς για τη χάραξη της μεσημβρινής γραμμής (διεύθυνση βορρά - νότου), για την εύρεση της χρονικής στιγμής που ο ήλιος μεσουρανεί (αληθής μεσημβρία), για την εύρεση των ισημεριών και των ηλιοστασίων, για την εύρεση της διάρκειας των εποχών και επιπλέον χρησιμοποιήθηκε ως δείκτης των ηλιακών ρολογιών.

Ο Στεμματογραφος:Η διάταξη αποτελείται από έναν συγκλίνοντα φακό Ο1, ένα δίσκο αποκοπής (ένα απλό πέτασμα), ένα φακό αποκλίνοντα (F1) πίσω από το δίσκο αποκοπής, ένα διάφραγμα λίγο μικρότερο από το είδωλο του F1 και ένα φακό συγκλίνοντα Ο2 με μια μαύρη κουκκίδα στο κέντρο του. Ο φακός Ο2 μας δίνει την εικόνα ενός Ήλιου που έχει υποστεί έκλειψη

Το φωτόμετρο είναι μια συσκευή μέτρησης της ποσότητας του φωτός.Ο αστροστάτης είναι ο ωρολογιακός μηχανισμός ο οποίος στρέφει το τηλεσκόπιο με την ταχύτητα της ημερήσιας κίνησης και με τη χρήση κατάλληλου κατόπτρου κάνει να φαίνονται ακίνητοι, ευκρινείς και σταθεροί στο πεδίο του τηλεσκόπιου οι αστέρες που πρόκειται να παρατηρηθούν.

Από τα απλά οικιακά τηλεσκόπια, μέχρι τα ραδιοτηλεσκόπια και τα τροχιακά τηλεσκόπια, όλα έχουν συμβάλλει στην εξερεύνηση του διαστήματος κι εξακολουθούν να μας καθηλώνουν με τις ανακαλύψεις τους.Ας δούμε λοιπόν πιο αναλυτικά την ιστορία τους που ξεκινά από το 1608:

17ος Αιώνας

Page 40: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

1608: Ο Χανς Λίπερσυ, ένας Γερμανο-Ολλανδός κατασκευαστής φακών είπε ότι ήθελε να φτιάξει ένα όργανο “για να βλέπει τα απομακρυσμένα αντικείμενα σαν να ήταν κοντά”. Ήταν ο πρώτος που σκέφτηκε το τηλεσκόπιο.

1609: Μαθαίνοντας γι’ αυτό το νέο όργανο, ο Γαλιλαίος φτιάχνει ένα δικό του. Βελτίωσε το σχέδιο του Λίπερσυ και χρησιμοποιώντας το νέο του τηλεσκόπιο την επόμενη χρονιά, ανακαλύπτει τους τέσσερις μεγαλύτερους δορυφόρους του Δία (Ιώ, Γανυμήδης, Καλλιστώ και Ευρώπη), τις Ηλιακές Κηλίδες στην επιφάνεια του Ήλιου, τις φάσεις της Αφροδίτης και διάφορα χαρακτηριστικά της Σελήνης όπως κρατήρες.

1616: Ο Ιταλός αστρονόμος και ιερέας Νικόλο Ζούκι φτιάχνει ένα κοίλο σφαιρικό κάτοπτρο για να μεγεθύνει αντικείμενα και χρησιμοποιώντας το ανακάλυψε τις χρωματικές ζώνες του Δία δεκατέσσερα χρόνια αργότερα.

1630: Ο Γερμανός αστρονόμος και ιερέας Κριστόφ Σάινερ φτιάχνει ένα τηλεσκόπιο βασισμένο στα σχέδια που έκανε ο Γιοχάνες Κέπλερ το 1611. Το σχέδιο του Κέπλερ βελτίωσε αυτό του Γαλιλαίου αντικαθιστώντας το κοίλο κάτοπτρο με ένα κυρτό. Έτσι βελτίωσε την σφαιρική εκτροπή. Η σφαιρική εκτροπή είναι ενοχλητική επειδή δεν παρουσιάζει τέλειες εικόνες μέσα από τα τηλεσκόπια. Είναι σαν να έχουμε διαστρεβλωμένη όραση!

Page 41: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

1655: Εμπνευσμένος από τις παρατηρήσεις του Δία από τον Γαλιλαίο, ο Ολλανδός αστρονόμος Κριστιάν Χόιγκενς φτιάχνει το πιο δυνατό τηλεσκόπιο και το χρησιμοποιεί για να παρατηρήσει τους πλανήτες του Ηλιακού μας Συστήματος. Ανακαλύπτει έναν φωτεινό δορυφόρο γύρω από τον Κρόνο και τον Ονομάζει “Saturni Luna” (Φεγγάρι του Κρόνου). Όλοι οι αστρονόμοι χρησιμοποιούσαν αυτό το όνομα μέχρι το 1847 όταν ο Τζον Χέρσελ αποφάσισε ότι ο δορυφόρος έπρεπε να ονομαστεί Τιτάνας. Ο Χόιγκενς έκανε περαιτέρω παρατηρήσεις του Κρόνου και ανακάλυψε το πραγματικό σχήμα των δακτυλίων του το 1659.

1666: Μετά τις παρατηρήσεις της αντανάκλασης του φωτός μέσα από πρίσματα, ο Σερ Ισαάκ Νεύτων αποφασίζει ότι το πρόβλημα της χρωματικής εκτροπής δεν μπορεί να λυθεί. Δημιουργεί μία βελτιωμένη έκδοση του κατοπτρικού τηλεσκοπίου.

1672: Ο Λοράν Κασεγκρέιν, ένας καθολικός ιερέας στη Γαλλία, αναπτύσσει ένα τηλεσκόπιο που πήρε και το όνομά του. Αυτό το όργανο χρησιμοποιεί κάτοπτρα τα οποία ονομάζονται υπερβολικά και παραβολικά κάτοπτρα.

18ος Αιώνας1721: Ο Άγγλος μαθηματικός Τζον Χάντλεϊ παρουσιάζει ένα βελτιωμένο σχέδιο του Νευτώνειου τηλεσκοπίου.1729: Μια τεράστια πρόοδος στα διοπτρικά τηλεσκόπια γίνεται όταν ο δικηγόρος Τσέστερ Μουρ Χολ φτιάχνει έναν φακό για να μειώσει την χρωματική εκτροπή. Έφτιαξε αυτόν τον φακό ενώνοντας δύο διαφορετικά είδη γυαλιού. Έτσι απέδειξε ότι η

Page 42: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

δήλωση του Νεύτωνα πως η χρωματική εκτροπή δεν μπορεί να διορθωθεί ήταν λάθος!

1789: Ο Διευθυντής της Ορχήστρας Μπαθ (Bath) και αστρονόμος Γουίλιαμ Χέρσελ φτιάχνει ένα κατοπτρικό τηλεσκόπιο, τεράστιο σε μέγεθος – 12 μέτρα. Ήταν το πρώτο γιγάντιο κατοπτρικό τηλεσκόπιο.

19ος Αιώνας1845: Ο Γουίλιαμ Πάρσονς έφτιαξε τον Λεβιάθαν της Πάρσονσταουν (Leviathan of Parsonstown). Αυτό ήταν το

μεγαλύτερο τηλεσκόπιο που φτιάχτηκε ποτέ, μέχρι τον 20ό αιώνα. Ο Πάρσονς ήταν ο πρώτος άνθρωπος που είδε τους σπειροειδείς βραχίονες των γαλαξιών!1897: Ο Αμερικανός αστρονόμος Άλβαν Κλαρκ φτιάχνει το μεγαλύτερο μέχρι σήμερα διοπτρικό τηλεσκόπιο! Το Τηλεσκόπιο Yerkes στο Γουισκόνσιν. Επειδή αυτό το τηλεσκόπιο χρησιμοποιεί τον μεγαλύτερο φακό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς να καταρρεύσει από το ίδιο του το βάρος, οι αστρονόμοι αποφάσισαν ότι τα μεγάλα τηλεσκόπια πρέπει να χρησιμοποιούν κάτοπτρα.20ός Αιώνας1937: Εμπνευσμένος από μια έρευνα του Καρλ Τζάνσκυ, ο Αμερικανός μηχανολόγος Γκότε Ρέμπερ πηγαίνει τα τηλεσκόπια σε μια νέα διάσταση: Φτιάχνει το ραδιοτηλεσκόπιο. Ο Ρέμπερ δημιούργησε ένα όργανο το οποίο ουσιαστικά μπορούσε να δει τα ραδιοκύματα που είναι αόρατα στα μάτια μας.

1957: Στις αρχές της δεκαετίας του 1950, ο αστρονόμος Σερ Μπέρναρντ Λόβελ σχεδίασε ένα ραδιοτηλεσκόπιο διαμέτρου 76 μέτρων το οποίο θα μπορούσε να

Page 43: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

στοχεύσει οπουδήποτε στον ουρανό. Μετά από μια σειρά τεχνικών και οικονομικών προβλημάτων, τελικά κατάφερε να το κατασκευάσει το καλοκαίρι του 1957.

1990: Η NASA και η ESA εκτόξευσαν το πρώτο τηλεσκόπιο που πήγε στο διάστημα, το Χαμπλ. Έξω από την ταραγμένη ατμόσφαιρα της Γης, το Χαμπλ μας μεταδίδει τις πιο καθαρές εικόνες αστέρων και πλανητών μέχρι σήμερα!1991: Το Παρατηρητήριο Ακτίνων Γάμμα Κόμπτον (Compton Gamma Ray Observatory) είναι το πρώτο τηλεσκόπιο που παρατηρεί αντικείμενα που εκτοξεύουν κύματα υψηλής ενέργειας που ονομάζονται ακτίνες Γάμμα.

1995: Στο Παρατηρητήριο Κεκ στη Χαβάη και σε ύψος τεσσάρων χιλιομέτρων κατασκευάζεται ένα διπλό τηλεσκόπιο το οποίο είναι το δεύτερο μεγαλύτερο οπτικό τηλεσκόπιο στον κόσμο.

21ος Αιώνας

2009:Εκτοξεύεται το Διαστημικό Παρατηρητήριο Χέρσελ (Herschel Space Observatory). Έχοντας το όνομα του αστρονόμου Γουίλιαμ Χέρσελ, μπορεί να “δει” στα πιο

Page 44: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

παγωμένα σημεία του διαστήματος στο φάσμα του υπέρυθρου φωτός.

2010: Το Μεγάλο Τηλεσκόπιο στα Κανάρια Νησιά (Gran Telescopio Canarias) κατασκευάζεται στο νησί La Palma, στην κορυφή ενός ηφαιστείου σε ύψος 2.200 μέτρων. Είναι το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο της εποχής μας.

Βιβλιογραφία

www . wikipedia . gr

www . lightworker . gr

www . gomolastixa . gr

www . astrovox . gr

www . nasa . gov

www . astronomos . gr

«Η περιπέτεια του Σύμπαντος από τον Γαλιλέο ως σήμερα» ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ

«Από τη Γη στη Σελήνη» του Αλέξη Δεληβοριά, Αστρονόμος Ευγενίδειου Πλανηταρίου

«Στοιχεία Αστρονομίας και Διαστημικής» (Σχολικό Βιβλίο), ΟΕΔΒ 1999, ΑΘΗΝΑ

«Το ηλιακό σύστημα μέσα στο σύμπαν», Κρυσταλλία Χαλκιά, Πανεπηστιμιακές Εκδόσεις Κρήτης, 2006

Page 45: ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ1lyk-chalk.eyv.sch.gr/Project/PROJECT_2012-2013/a2/... · ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3:Το Ηλιακό Σύστημα Σελ 12-20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ