Podręcznik do Astronomii dla klas I.

 

 

Podręcznik do Astry ver. 1.2

 

Wydawca: Londyn. Esy i Floresy.

 


 

Spiś Treści.

 

Wstęp

Astronomia

 

Rozdział I - Układ Słoneczny

Układ Słoneczny

Planeta

Planety US

I. Merkury

II. Wenus

III. Ziemia

IV. Mars

V. Jowisz

VI. Saturn

VII. Uran

VIII. Neptun

 

Rozdział II - Obiekty w Kosmosie

I. Bolid

II. Planetoida

III. Cefeida

IV. Kwazar

V. Księżyc

VI. Gwiazda

VII. Nowa

VIII. Supernowa

IX. Pulsar

X. Mgławica

XI. Meteoryd, meteor i meteoryt

XII. Kometa

 

Rozdział III - Odkrywcy w dziedzinie astronomii.

I. Tycho De Brahe

II. Galileo Galilei

III. Jan Heweliusz

IV. Edwin Powell Hubble

V. Johanes Kepler

VI. Mikołaj Kopernik

VII. Izaak Newton

VIII. Klaudiusz Ptolemeusz

 

  


 

Wstęp

 

Drogi Uczniu!

Otrzymujesz podręcznik, który jest pomyślny jako główne źródło wiedzy astronomicznej w Szkołach Magii i Czarodziejstwa. Jest on dostosowany do programu nauczania astronomii w tych Szkołach. Zawiera podstawowe informacje z wiedzy o ciałach niebieskich. Został napisany szczególnie z myślą o uczniach zdających egzaminy z astronomii. Zawiera kurs podstawowy z elementami rozszerzonymi. Znajduje się w nim kilka rodzajów tekstu. Tekst napisany większym drukiem zawiera informacje najbardziej podstawowe. Fragmenty tekstu napisane mniejsza czcionką należy traktować jako uzupełnienie, które jest także bardzo ważne. Sporo informacji zdobędziesz analizując dobrze tekst w podręczniku. Zachęcam zatem do studiowania tekstu. Mam nadzieję, że będzie on dla Ciebie zarówno źródłem fascynujących odkryć, jak również satysfakcji z sukcesu osiągniętego w nauce astronomii w Szkole Magii i Czarodziejstwa.

 

 


Astronomia

 

Na wstępie ważne jest aby wytłumaczyć sobie pojęcie astronomii. Definicja astronomii to: "nauka o ciałach niebieskich, ich budowie, ruchach, pochodzeniu i ewolucji oraz o materii rozproszonej w przestrzeni kosmicznej". W skrócie można powiedzieć iż astronomia to nauka o tym co dzieje sie we wszechświecie potocznie zwanym kosmosem. Historia astronomii jest o wiele starsza od innych nauk. Jak można się domyślić nawet ludzie starożytności zastawiali się czemu słońce wschodzi i zachodzi.  Pierwsze zapiski astronomiczne powstały 4 500 lat temu. Zapoczątkowały one pasjonujące, odkrywcze podróże we wszechświecie trwające do dziś. Dawniejsi astronomowie posługiwali się prymitywnymi przyrządami, dziś dysponujemy wysokiej klasy urządzeniami które pozwalają nam na odkrywanie najskrytszych tajemnic kosmosu. Jednak ogrom wszechświata jest tak niewyobrażalnie wielki iż nawet najnowsze odkrycia technologiczne nie pozwalają ujrzeć wielu tajemnic.  Nazwa astronomia pochodzi z greki: astron (gwiazda) + nomos (prawo).

 

 

 


 

Rozdział I - Układ Słoneczny

 


 

Układ Słoneczny

 

Czym jest układ planetarny?

Układ planetarny to planety i inne ciała niebieskie, krążące wokół wspólnego centrum masy, zazwyczaj położonego wewnątrz gwiazdy. System planetarny, w którym znajduje się Ziemia nazywamy Układem Słonecznym. Obecnie znanych jest 275 (pozasłonecznych) systemów planetarnych (w tym 31 systemów wielokrotnych, czyli z więcej niż jedną planetą). Dwa spośród tych systemów planetarnych to systemy sformowane wokół pulsarów; krążą w nich łącznie 4 planety, przy czym jeden z tych systemów wokół pulsara jest wielokrotny (krążą w nim 3 planety). Najczęściej pozasłoneczne układy planetarne znacznie różnią się od Układu Słonecznego, co po części może wynikać z niedoskonałości obecnych metod ich wykrywania. Najłatwiej wykrywa się planety o dużej masie, silnie zaburzających ruch lub promieniowanie docierające z gwiazdy macierzystej, stąd na liście znanych planet najwięcej jest planet o masie rzędu masy Jowisza, znajdujących się na orbitach o stosunkowo małym promieniu (tak zwane gorące Jowisze).

 

 

Jak powstał Układ Słoneczny?

Przed pięcioma miliardami lat Układ Słoneczny był prawdopodobnie wirującym obłokiem gazu i pyłu. Stopniowo centrum chmury uległo kondensacji w protogwiazdę (tworzącą sie dopiero gwiazdę), która zapadła sie tworząc Słońce. Następnie gaz skupiał się w podobny sposób tworząc planety zewnętrzne - Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna - z których każda posiadała małe twarde jądro otoczone gazem. Skaliste, wewnętrzne planety - Merkury, Wenus, Ziemia i Mars - mogły powstać podobnie skupiając się w twardą materię, z której została uwolniona większość gazów. Ale materiał, z którego powstały mógł też pochodzić z protogwiazdy Słońca, a następnie ulec skupieniu w małe skalne bryłki zwane pantezymale. Ten opis powstania Układu Słonecznego (US) jest zmodyfikowaną wersją teorii zwanej hipotezą mgławic, po raz pierwszy sformułowaną przez Pierre Laplace'a w 1796 roku.

 

 

Czym jest pas planetoid znajdujący się miedzy Marsem a Jowiszem?

W obszarze tym znajduje się wiele małych ciał niebieskich – planetoid, z których znane są już dziesiątki tysięcy. 220 planetoid ma średnicę przekraczającą 100 km. Pas planetoid jest nazywany głównym pasem planetoid, gdyż nie jest jedyny. Odkryto również skupiska planetoid zwane Trojanami i Grekami (na orbicie Jowisza wokół odległości kątowej 60 stopni przed i za planetą), także grupę Centaurów (między Saturnem i Neptunem), oraz Pas Kuipera z obiektami transneptunowymi (znajdującymi się za orbitą Neptuna).

 

 

 


 

Planeta

 

Czym takim jest planeta?

Ciało niebieskie krążące dookoła gwiazdy, obracające się wokół własnej osi i świecące światłem odbitym od gwiazd.

 

Co to planeta karłowata?

Ciało niebieskie, które spełnia tylko kilka warunków definicji planety i nie może być zaliczone do planet głównych. Przykładem jest Pluton, który utracił status planety w 2006 r. po sympozjum Międzynarodowej Unii Astronomicznej w Pradze, podczas której zmieniono definicję planety.

 

Co oznaczają poszczególne kategorie w opisach planet poniżej?

Odległość od Słońca w mln km: Jak daleko jest położona planeta od naszej gwiazdy centralnej.
Okres obiegu wokół Słońca: Czas jaki jest potrzebny planecie na całkowity obieg wokół Słońca.

Okres rotacji: Czas jaki planeta potrzebuje na obrót wokół własnej osi.
Średnica (km): Średnica planety podana w kilometrach.
Masa (Ziemia = 1): Masa względem Ziemi, gdzie masa Ziemi wynosi 5973600000000000000000 ton.
Objętość (Ziemia = 1): Objętość planety względem Ziemi, gdzie objętość Ziemi wynosi 1083200000 ton.
Gęstość (g/cm³): Gęstość planety. Czyli ile waży (w gramach) 1 cm³ danej planety.
Prędkość ruchu po orbicie (km/s): Prędkość planety po orbicie. Wyrażona w kilometrach na sekundę.
Liczba znanych księżyców: Ilość poznanych księżyców danej planety.

 

 


 

Planety US

 

I Merkury.

 

 

Odległość od Słońca w mln km: 59,9
Okres obiegu wokół Słońca: 87,969 dnia

Okres rotacji: 58,65 dni
Średnica (km): 4878
Masa (Ziemia = 1): 0,056
Objętość (Ziemia = 1): 0,05
Gęstość (g/cm³): 5,43
Prędkość ruchu po orbicie (km/s): 47,4
Liczba znanych księżyców: 0



Merkury jest pierwszą i najmniejszą planetą naszego Układu. Ciężko zobaczyć go z Ziemi, ponieważ zawsze pojawia się blisko Słońca. Merkury jest pozbawiony atmosfery. Płaszcz pod skorupą składa się ze stopionych skał, a w środku planety znajduje się jądro żelazne. Merkury krąży wokół Słońca szybko, jednak wokół swojej osi wolno, co sprawia, że wschód Słońca następuje na nim co 176 dni. Jest on jednym z najgorętszych i jednocześnie najzimniejszych planet Układu Słonecznego. Maksymalna temperatura na Merkurym wynosi +427°C, a minimalna -212°C.

Merkury ma wiele kraterów, występują na nim góry a także kilka płaskich obszarów. Największy krater o nazwie Caloris Planitia ma średnicę 1300 km. Sonda kosmiczna "Mariner 10" zbliżyła się do tej planety po przebyciu prawie 170 milionów kilometrów, a jej podróż trwała 146 dni. "Mariner 10" przeleciał obok Merkurego trzy razy fotografując go. Odkryto wtedy, że jego powierzchnię przecinają wielkie, strome skarpy o wysokości ponad 3 km, które przecinają ściany kraterów i ciągną się na przestrzeni setek kilometrów. Około 14 razy w każdym stuleciu Merkury przesuwa się dokładnie między Słońcem a Ziemią. Astronomowie nazywają to przejściem Merkurego przez tarczę słoneczną. Planeta ta jest wtedy widoczna jako mała plamka przesuwająca się ze wschodu na zachód przez tarczę Słońca.

 

 


 

II. Wenus

 

 

Odległość od Słońca w mln km: 108,2
Okres obiegu wokół Słońca: 224,7 doby

Okres rotacji: 243 doby
Średnica (km): 12104
Masa (Ziemia = 1): 0,815
Objętość (Ziemia = 1): 0,88
Gęstość (g/cm³): 5,24
Prędkość ruchu po orbicie (km/s): 35,0
Liczba znanych księżyców: 0



Wenus jest drugą planetą od Słońca i jest ona otoczona obłokami trujących gazów. Jest bardzo jasna ponieważ jej gęste chmury bardzo dobrze odbijają światło. Maksymalna temperatura na Wenus dochodzi do +482°C. Czas obrotu Wenus wokół osi jest najdłuższy w Układzie Słonecznym i wynosi aż 243 doby - mniej niż na okrążenie Słońca, przez co dzień na Wenus jest dłuższy niż rok. Planeta ta wiruje w przeciwną stroną niż porusza się po swojej orbicie, jest to tzw. "obrót wsteczny". Pierwsza sonda, jaka wylądowała na Wenus, po około godzinie została zniszczona przez jej wysoką temperaturę i ciśnienie. W 1978 r. amerykańska sonda kosmiczna "Pioneer - Venus" stała się sztucznym satelitą tej planety. Dzięki niej odkryto na jej powierzchni rozległe płaskie równiny z kraterami, dolinami oraz pasmami górskimi, a także wulkany.

 

 


 

III. Ziemia

 

 

Odległość od Słońca w mln km: 149,6
Okres obiegu wokół Słońca: 365 dni 6h
Okres rotacji: 23 h 56 min
Średnica (km): 12752
Masa (Ziemia = 1): 1,000
Objętość (Ziemia = 1): 1,00
Gęstość (g/cm³): 5,52
Prędkość ruchu po orbicie (km/s): 29,8
Liczba znanych księżyców: 1



Ziemia jest trzecią planetą od Słońca i jedyną, na której istnieje życie (bynajmniej dotychczas nie udowodniono go na innych planetach naszego Układu Słonecznego). Uważa się, że powstała ona około 4,6 miliarda lat temu, a jej temperatura wynosiła wtedy 4000°C. Wyjątkowość Ziemi polega na tym, że występuje na niej woda i zawierająca tlen atmosfera. W grudniu Ziemia znajduje się nieco bliżej Słońca, a w czerwcu jest najbardziej od niego oddalona. Oś Ziemi jest nachylona w stosunku do Słońca, dzięki czemu mamy pory roku. Obroty Ziemi wokół własnej osi powodują zjawiska dnia i nocy.

Atmosfera Ziemi składa się głównie z azotu i tlenu, ma grubość około 100 km i składa się z kilku warstw. Jedną z najważniejszych jest warstwa ozonowa, która rozciąga się na wysokości ok. 20-35 km i pełni rolę tarczy osłaniającej nas przed szkodliwym promieniowaniem. Początkowo na Ziemi nie było oceanów. Powstały one dopiero wskutek wybuchów wulkanów, które po emisji dużej ilości gazów tworzyły chmury, przez co zaczęły padać deszcze. Było to pierwszym czynnikiem, który wpłynął na powstanie na Ziemi życia.

 

 


 

IV. Mars

 

 

Odległość od Słońca w mln km: 227,9
Okres obiegu wokół Słońca: 686,738 dnia
Okres rotacji: 24 h 37 min
Średnica (km): 6788
Masa (Ziemia = 1): 0,107
Objętość (Ziemia = 1): 0,15
Gęstość (g/cm³): 3,04
Prędkość ruchu po orbicie (km/s): 24,1
Liczba znanych księżyców: 2



Mars jest widoczny na niebie jako czerwony, podobny do gwiazdy punkt. Jest on skalistą planetą, którą pokrywają czerwone pustynie, stąd popularna nazwa - Czerwona Planeta. Atmosfera składa się w większości z dwutlenku węgla, co uniemożliwia oddychanie. Występują tam potężne burze pyłowe, jest tam niezwykle zimno, a powierzchnia planety pokryta jest okruchami skał. Maksymalna temperatura na Marsie dochodzi do +27°C, a minimalna -126°C. Powierzchnia Czerwonej Planety jest urozmaicona - tworzą je kratery, góry, doliny i wulkany. 2 księżyce Marsa są prawdopodobnie fragmentami planetoid, a są to Phobos i Deimos.

Zdjęcia przekazane przez sondę "Mariner 9" wystrzeloną w 1972 roku ujawniły, że na Marsie można spotkać dwa różne typy krajobrazów. Północna część planety to w większości wygładzona równina pokryta lawą, która wypłynęła z wulkanów, południowa zaś zryta jest głębokimi kraterami. "Mariner" sfotografował także ogromną, kolistą nieckę na powierzchni Marsa, którą nazwano Hellas Planitia i która jest najniższym punktem na powierzchni Marsa. Powstała ona w wyniku uderzenia planetoidy. "Mariner 9" odkrył także rozpadlinę przecinającą centralną część planety, którą nazwano Valles Marineri (Dolina Marinera), 10 razy dłuższa i 3 razy głębsza niż Wielki Kanion Kolorado i ma ponad 6 km głębokości. Na Marsie odkryto również trąby powietrzne. Zawirowania w atmosferze Marsa spowodowane są prądami konwekcyjnymi, których przyczyną jest różnica temperatur pomiędzy nagrzaną powierzchnią i chłodnym powietrzem.

 

 


 

     V. Jowisz

 

 

Odległość od Słońca w mln km: 778,3
Okres obiegu wokół Słońca: 11 lat 315 dni
Okres rotacji: 9,8 godzin
Średnica (km): 142800
Masa (Ziemia = 1): 317,9
Objętość (Ziemia = 1): 1316
Gęstość (g/cm³): 1,32
Prędkość ruchu po orbicie (km/s): 13,1
Liczba znanych księżyców: 63



Jowisz wybrzusza się na równiku i spłaszcza na biegunach z powodu dużych wirowań. Wiatry na nim osiągają prędkość do 500 km/h. Szybki ruch wirowy i ciepło z wnętrza planety powodują powstanie silnych wiatrów, dzielących atmosferę na równoleżnikowe pasy opadających lub wznoszących się gazów. Na tarczy Jowisza widać też cyklon o średnicy dwukrotnie większej od Ziemi, zwany Wielką Czerwoną Plamą. Ten huragan szaleje na Jowiszu od co najmniej 300 lat. Na Jowiszu występuje wodór i hel, z których zbudowane są gwiazdy. Jowisz jest pierwszą z czterech wielkich planet - gazowych gigantów i jednocześnie największą planetą Układu Słonecznego. Jest on gazowa kulą, choć posiada prawdopodobnie jądro z płynnych skał. Obłoki na Jowiszu tworzą jedną warstwę, jednak jej skład nie jest jeszcze zidentyfikowany.

Galileusz odkrył cztery księżyce Jowisza prawie 400 lat temu. Były to pierwsze obiekty w przestrzeni kosmicznej odkryte za pomocą teleskopu. Od nazwiska odkrywcy noszą one nazwę księżyców galileuszowskich, a są to: Io, Europa, Ganimedes i Callisto, przy czym Ganimedes to największy księżyc w Układzie Słonecznym. Pewne obszary jego powierzchni pokrywają dziwne bruzdy, które ciągną się na tysiące kilometrów. Callisto zaś najbardziej przypomina nasz Księżyc i jest całkowicie pokryty kraterami.

16 lipca 1994 roku ogromne kawałki komety Shoemaker - Levy 9 zderzyły się z Jowiszem. Odłamki tej komety poruszały się z prędkością 60 km/s. Po niedługim czasie eksplodowały, a fontanna rozgrzanej materii kometarnej zmieszała się z gorącymi gazami atmosfery Jowisza, które uniosły się na wysokość kilku tysięcy kilometrów ponad warstwę obłoków spowijających planetę olbrzyma. Gdy wyrzucona w górę materia opadła z powrotem ku stratosferze Jowisza, utworzyła ciemną plamę w kształcie półksiężyca. Otaczała ona nieduży, jeszcze ciemniejszy ślad, który powstał w miejscu wtargnięcia komety w atmosferę. Dwa dni później inny odłamek komety uderzył w Jowisza z taką siłą, że fontannę wyrzuconej materii rozświetlił blask przewyższający jasność całej planety. Ostatecznie powierzchnia Jowisza została naznaczona 21 ciemnymi piętnami. Średnica każdego z nich przewyższała średnicę Ziemi.

 

 


 

VI. Saturn

 

 

Odległość od Słońca w mln km: 1427
Okres obiegu wokół Słońca: 29 lat 167 dni
Okres rotacji: 10 h 14 min
Średnica (km): 120660
Masa (Ziemia = 1): 95,1
Objętość (Ziemia = 1): 755
Gęstość (g/cm³): 0,7
Prędkość ruchu po orbicie (km/s): 9,6
Liczba znanych księżyców: 60


Saturn jest szóstą planetą od Słońca, drugą co do wielkości (po Jowiszu), planetą naszego Układu. Jest jedną z planet zewnętrznych, gazowych gigantów. Jest bardzo zimny, ponieważ znajduje się bardzo daleko od Słońca i otrzymuje od niego zaledwie 1/10 ilości ciepła i światła co Ziemia. Pierścienie wokół Saturna, odkryte przez Galileusza, czynią go jedną z najpiękniejszych planet Układu Słonecznego. Są ich setki, a rozciągają się one na przestrzeni tysięcy kilometrów. Prawdopodobnie składają się z milionów brył lodu o średnicy od kilku centymetrów do kilkudziesięciu metrów, które są widoczne za pomocą teleskopu. Ich grubość wynosi zaledwie około 10 metrów. Najprawdopodobniej pierścienie tworzy materiał, z którego kiedyś miał się uformować księżyc. 7 spośród pierścieni jest oznaczonych kolejnymi literami alfabetu od A do G.

Okres obiegu Saturna wokół własnej osi trwa prawie 11 godzin. Atmosfera jego składa się głównie z wodoru, helu i amoniaku. Tytan, największy z księżyców Saturna, jest jedynym księżycem w Układzie Słonecznym otoczonym atmosferą podobną do ziemskiej. Inny księżyc Saturna, Phoebe, nie powstał w otoczeniu planety, lecz został przechwycony przez jej siły grawitacyjne. Zawiera on dużo mniej lodu i więcej skał niż inne księżyce Saturna. Phoebe okrąża planetę w kierunku odwrotnym od większości pobliskich księżyców, s jej orbita jest mocno nachylona do równika planety. W maju 2005 roku odkryto kolejnych 12 księżyców Saturna, co daje łącznie liczbę 46.

 

 


 

    VII. Uran

 

 

Odległość od Słońca w mln km: 2870
Okres obiegu wokół Słońca: 84,014 lat
Okres rotacji: 10 h 49 min
Średnica (km): 51108
Masa (Ziemia = 1): 14,5
Objętość (Ziemia = 1): 52
Gęstość (g/cm³): 1,27
Prędkość ruchu po orbicie (km/s): 6,8
Liczba znanych księżyców: 27



Uran jest kolejną spośród planet zewnętrznych, będących gazowymi olbrzymami. Z Ziemi jest ledwo widoczny nawet przez teleskop, gdyż znajduje się w odległości 2870 mln km od Słońca. W 1781 roku Brytyjczyk, Williama Herschel, odkrył tę planetę obserwując niebo przez własnoręcznie zbudowany teleskop. Przez to, że nachylenie płaszczyzny równika Urana do płaszczyzny jego orbity wynosi 98°, planeta wiruje wokół własnej osi ruchem wstecznym. Jego pole magnetyczne jest 3 razy silniejsze niż na naszej planecie. Pierścienie Urana, których jest 11, są bardzo niewyraźne i ciężko je zobaczyć z Ziemi. Są jednak mocniejsze od pierścieni Jowisza, a odkryto je w 1977 roku. Uran zielonkawy kolor zawdzięcza chmurom metanu w górnych warstwach atmosfery. Różnice temperatur nie są duże i wynoszą od -208°C do -212°C. Wiele wiadomości o Uranie przekazał na Ziemię "Voyager 2". Dopiero od tej pory znamy dokładnie czas obrotu Urana. Uran wyróżnia się wśród gazowych gigantem tym, że nie ma skalnego jądra. Górna warstwa jego atmosfery składa się głównie z wodoru i helu, a w warstwach niższych tworzą się metanowe chmury. Metan pochłania światło czerwone, dlatego też Uran oglądany z przestrzeni kosmicznej jest zielono - niebieski.

 

 


 

    VIII. Neptun

 

 

Odległość od Słońca w mln km: 4497
Okres obiegu wokół Słońca: 164,78 lat
Okres rotacji: 15 h 40 min
Średnica (km): 49530
Masa (Ziemia = 1): 17,2
Objętość (Ziemia = 1): 44
Gęstość (g/cm³): 1,77
Prędkość ruchu po orbicie (km/s): 5,4
Liczba znanych księżyców: 13



Neptun jest najbardziej odległą i najmniejszą planetą gazową. Okres obiegu wokół Słońca trwa blisko 165 lat, a porusza się ona ze średnią prędkością 5,4 km/s. Jądro Neptuna stanowi około 50% jego objętości i jest zbudowane ze skał i lodu. Otacza je amoniak i metan, co nadaje mu niebieskie zabarwienie. Prędkość wiatrów dochodzi do 2,5 tys. km/h. Występują tam również burze w formie wielkiej ciemnej plamy. Na jednym z księżyców Neptuna, lodowym Trytonie, odkryto także gejzery. Sonda Voyager 2 potwierdziła wcześniejsze przypuszczenia o istnieniu pierścieni wokół Neptuna. Na skutek oddziaływań z satelitami magnetosfera Neptuna ma zmienną geometrię.

 

 


 

Rozdział II - Obiekty w Kosmosie

 


 

 

I. Bolid.

 

Bolid jest bardzo jasnym meteorem o jasności większej niż -4 mag (magnitudo - jednostka używana do określania wizualnej lub absolutnej jasności obiektów na niebie), czyli jaśniejszy od Wenus, która w maksimum blasku ma około -4 mag. Zjawiska bolidu są soć rzadkie, a powstają, gdy przez atmosferę przechodzi obiekt większy od meteorytu. Kiedy taki obiekt wpada w atmosferę Ziemi przy bardzo dużej prędkości osiągającej kilkadziesiąt km/s, rozgrzewa się do temperatury kilku tysięcy stopni. Powoduje to świecenie bolida, a jeśli jest on dość duży, słychać detonację fali uderzeniowej wytworzonej w trakcie jego przelotu przez atmosferę. Bolid zwykle nie ulega całkowitemu spaleniu, dlatego zdarza się, że jego części spadają na Ziemię w postaci meteorytu. Bolidy czasami towarzyszą bardzo aktywnym rojom meteorów. Ślad po bolidzie jest zwykle widoczny przez kilka minut po przelocie meteoroidu dlatego można ujrzeć rozmazany obłok.

 

 


 

II. Planetoida

 

Planetoidy to ciała niebieskie będące bryłami skalnymi o średnicy do kilkuset km. 97% z nich porusza się wokół Słońca w tzw. Pasie planetoid pomiędzy Marsem a Jowiszem, niektóre z pozostałych zaś przecinają orbitę Ziemi i przybliżają się do Słońca, a inne wychodzą poza orbitę Jowisza. Według naukowców w pasie tym mogłaby utworzyć się teoretycznie kolejna planeta, jednakże silne oddziaływanie grawitacyjne Jowisza nie pozwoliło na to. Astronomowie obliczyli, że gdyby w tym miejscu powstała planeta, miałaby ona masę 2,8 razy większą od Ziemi. Inna teoria mówi, że w miejscu tym istniała kiedyś planeta, jednak została ona rozbita a pas planetoid to pozostałości po niej. Planetoidy są za małe i zbyt odległe, by można je było dostrzec gołym okiem, dlatego przez dłuższy czas pozostawały nieznane. W XVIII wieku niemiecki astronom Johann D. Titius zwrócił uwagę na przerwę między regularnie rozmieszczonymi orbitami planet. Uważał, że między Marsem a Jowiszem powinna była istnieć kolejna planeta, tymczasem w roku 1801 Giuseppe Piazzi odkrył obiekt zwany Ceres, który był zbyt mały na planetę (średnica = 1025 km). W następnych latach odkrywano ich więcej, jednak wszystkie były mniejsze od Ceres. Planetoidy krążą wokół Słońca z prędkością około 20 km/s. Większość planetoid krąży po orbitach niemal kołowych. Planetoidy powstały w wyniku tego samego procesu, który ukształtował planety wewnętrzne. Dzielą się one na trzy superklasy: planetoidy magmowe, metamorficzne oraz pierwotne a każda grupa krąży w innej odległości od Słońca. Obiekty krążące w pobliżu wewnętrznej granicy pasa planetoid są zbudowane z metali i skał, które kondensowały w wysokiej temperaturze. Planetoidy magmowe zawierają minerały, które powstają z płynnej lawy. Planetoidy, które powstały w okolicach zewnętrznego brzegu pasa, otrzymały miano "pierwotnych", gdyż materia nie uległa żadnej zmianie.

 

 


 

 

III. Cefeida

 

Cefeidy należą do typu gwiazd zmiennych, na podstawie których w latach dwudziestych naszego stulecia Edwin Hubble zmierzył odległość do kilku mgławic i dowiódł, że nie leżą one w obrębie naszej Galaktyki. Dokonał tego ze względu na właściwości tych obiektów. Cefeidy charakteryzują się okresowymi zmianami ilości emitowanego światła. Ilość ta rośnie i maleje w tempie zależnym od jasności absolutnej cefeidy. Dlatego też przy pomiarach tych zmian można wyznaczyć jasność absolutną różnych obiektów. Cefeidy są jednymi z nielicznych obiektów astronomicznych, których odległości potrafimy wyznaczyć z dość dużą dokładnością.

 

 


 

 

IV. Kwazar

 

Kwazary to odległe, podobne do gwiazd źródła bardzo silnego promieniowania elektromagnetycznego. Zostały one odkryte w 1963 roku przez holenderskiego astronoma, Maartena Schmidta. Olbrzymia jasność absolutna kwazarów sprawia, że są one widoczne nawet z bardzo dużych odległości. Prędkości, z jakimi się od nas oddalają, to 9/10 prędkości światła. Natężenie ich promieniowania zmienia się z okresem od 100 dni do kilku lat i jest związane z silnymi wybuchami, powtarzającymi się zwykle raz na kilkadziesiąt lat. Szybkie zmiany promieniowania świadczą o niewielkich rozmiarach źródła energii kwazarów - od kilku godzin świetlnych do miesiąca świetlnego. Kwazary są średnio 100 razy silniejszym źródłem promieniowania niż największe galaktyki. Jądra kwazarów są otoczone gęstymi chmurami o niewielkich rozmiarach i masie równej masie Słońca. Silne promieniowanie nadfioletowe jonizuje gaz w obłokach, który swoją niebieską barwą przyczynia się do ogólnej typowej niebieskiej barwy kwazarów. Kwazary zwykle znajdują się na peryferiach obserwowanego przez nas Wszechświata. Istnieje teoria, że kwazary są zwartymi jądrami młodych galaktyk w początkowym stadium formowania. W tym modelu olbrzymi strumień energii powstaje w wyniku opadania materii na supermasywną czarną dziurę, znajdującą się w środku jądra kwazara. Gdy gaz przemieszcza się w kierunku czarnej dziury, wypromieniowywana jest nadwyżka energii grawitacyjnej.

 

 


 

 

V. Księżyc

 

Naturalny satelita (księżyc) to ciało niebieskie pochodzenia naturalnego, obiegające planetę. Księżyce planetarne powstają zazwyczaj z chmur gazowo-pyłowych, otaczających formującą się planetę. Księżyce, leżące bliżej planety, powstają w cieplejszych warunkach, wskutek czego są bardziej skaliste. Molekuły wody występują obficiej w zewnętrznych rejonach chmury, gdzie stają się jako lód znaczącym składnikiem masy powstających tam księżyców.

 

 


 

 

VI. Gwiazda

 

Gwiazdy to ciała niebieskie, które świecą własnym światłem pochodzącym z przemian jądrowych zachodzących w ich wnętrzu. Gwiazdy powstają w galaktykach, a Słońce należy do mniejszych gwiazd naszej Galaktyki - Drogi Mlecznej. Gwiazdy mają różną jasność, wyrażaną tzw. wielkością gwiazdową. Im ta wielkość jest niższa, tym gwiazda jest jaśniejsza. Najsłabsze gwiazdy widoczne nieuzbrojonym okiem mają wartość 6, bardzo jasne - 0. Niektóre są tak jasne, że mają ujemną wielkość gwiazdową. Gwiazdy charakteryzuje się poprzez ich typ widmowy i jasność absolutną (tzw. diagram Hertzsprunga - Russella). Populacje gwiazd to dwie grupy gwiazd wydzielone ze względu na ich właściwości fizyczne, które wiążą się z wiekiem gwiazd oraz ich pochodzeniem. Do populacji I zalicza się większość gwiazd leżących na tzw. ciągu głównym diagramu Hertzsprunga - Russella. Gwiazdy I populacji powstały po uformowaniu się Galaktyki z materii międzygwiazdowej, zawierającej wodór oraz dużo pierwiastków cięższych. Do populacji II zalicza się gwiazdy leżące nad ciągiem głównym diagramu Hertzsprunga - Russella (czerwone olbrzymy, nadolbrzymy). Czasem znajdują się wśród nich także gwiazdy I populacji oraz podkarły. Każdą z tych klas dzieli się ze względu na temperaturę fotosfery na błękitne, białe, żółte, czerwone itp. Gwiazdy emitują do przestrzeni promieniowanie elektromagnetyczne, korpuskularna oraz grawitacyjne. Wokół niektórych gwiazd tworzą się systemy planetarne, takie jak nasz Układ Słoneczny. Przyszłość gwiazd ciągu głównego zależy od ich masy.

 

 


 

 

VII. Nowa

 

Gwiazda nowa to słaba gwiazda zmienna, która nagle rozbłyska silnym światłem. Jej jasność wzrasta ogromnie w ciągu godzin lub dni. Gwiazdy nowe wchodzą w skład ciasnych układów podwójnych - biały karzeł i gwiazda ciągu głównego, olbrzym lub podolbrzym. Z chłodniejszej gwiazdy w kierunku białego karła przepływa materia, która tworzy wokół niego otoczkę gazową w postaci rotującego dysku. Kiedy biały karzeł osiągnie odpowiednią masę, wzrasta jego temperatura i zachodzą gwałtowne reakcję termojądrowe.

 

 


 

 

VIII. Supernowa

 

Supernowa to wybuch pewnego typu gwiazd połączony z wyrzucaniem przez nią strumienia materii po tym jak wyczerpie ona swoje jądrowe paliwo i gwałtownie skolapsuje. W przeciętnej galaktyce supernowa wybucha raz na 10 - 100 lat. To co niej pozostaje zależy od masy gwiazdy. Gwiazdy o małej masie zostają białymi karłami. Gwiazdy o wielkiej masie zapadają się w czarne dziury. Gwiazdy o pośredniej masie zapadają się w gwiazdy neutronowe. Chmury materii rozpraszają się w przestrzeni, a wnętrza gwiazd kurczą się i tworzą ciała cięższe niż białe karły. Pozostałością po wybuchu supernowej jest mgławica - skupisko gazów i pyłów.

 

 


 

 

IX. Pulsar

 

Pulsar jest rodzajem gwiazdy neutronowej wyróżniającym się tym, że wysyła krótkie radiowe pulsy w odstępie 0,033 - 3,08 sekundy, przy czym trwanie jednego pulsu nie przekracza 0,01 sekundy. Pulsary powstają kiedy silne pole gwiazd neutronowych powoduje wypromieniowanie z tych gwiazd energii w falach radiowych, ale tylko w wąskim stożku. Jeśli akurat w kierunku, w jakim rozchodzi się powstała wiązka światła, znajduje się Ziemia, mamy do czynienia z pulsarem. Jedną z cech tych niezwykłych obiektów jest nieregularne przyspieszenie okresu pulsów w odstępach czasu krótszych niż rok. Im mniejsza jest taka gwiazda, tym szybciej wiruje. Aleksander Wolszczan z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii wraz z kolegą Dale'em Frailem z amerykańskiego Narodowego Obserwatorium Radioastronomicznego, znaleźli dowód na istnienie układu planetarnego wokół pulsara PSR 1257 + 12. Planety objawiały swą obecność, powodując zakłócenia w sygnałach pulsara, związane z grawitacyjnym oddziaływaniem niewidzialnych ciał. Planety te są nie tylko pierwszymi obiektami tego typu w pobliżu pulsara, ale także pierwszymi planetami zaobserwowanymi poza Układem Słonecznym. Naukowcy sądzą, że powstały one z pozostałości po gwiezdnym towarzyszu, który rozpadł się w wyniku przyciągania przez masywną gwiazdę neutronową.

 

 


 

 

X. Mgławica

 

Mgławice są chmurą gazów i pyłów w przestrzeni międzyplanetarnej. Jasne mgławice emitują bądź odbijają światło. Są rozświetlone przez gwiazdy znajdujące się w ich obrębie. Występują także ciemne mgławice. Nie mają one gwiazd wewnątrz i wydają się być ciemnymi ścieżkami na gwiaździstym tle. Wiele jasnych mgławic można zobaczyć za pomocą lornetki lub małego teleskopu, a nieliczne można nawet zobaczyć gołym okiem. Ciemne mgławice zaś można obserwować tylko w dość bliskiej okolicy Słońca. Wydają się one być ciemne z powodu silnego kontrastu między natężeniem jej światła i światła okolicznego tła gwiazd. Do ch obserwacji potrzebny jest teleskop. Jeśli w pobliżu bądź w centrum rozległego obłoku pyłu znajduje się gwiazda o znacznej mocy promieniowania, widoczna jest jako rozproszone światło na cząstkach obłoku a młgawica taka nosi nazwę mgławicy refleksyjnej. Świecące wskutek fluorescencji obłoki gazu nazywamy mgławicami emisyjnymi, np. Wielka Mgławica w Orionie. Wiek tych mgławic nie przekracza kilku milionów lat. Kiedy w czasie końcowej fazy życia czerwonego olbrzyma wyrzuca on otoczki gazu, powstają mgławice planetarne, nazwane tak od kształtu przypominającego kształt planet.

 

 


 

 

XI. Meteoryd, meteor i meteoryt

 

Meteoroidy należą do najmniejszych obiektów w Układzie Słonecznym a są nimi małe planetoidy lub stara komety. Gdy meteoryd wedrze się w ziemską atmosferę, staje się meteorem, a meteor, który dotarł na powierzchnię naszej planety to meteoryt. W atmosferze ziemskiej pył kosmiczny, poruszający się z dużą prędkością, spala się. Niektóre fragmenty meteorów są na tyle duże, że mogą nie spłonąć w atmosferze i spadają na powierzchnię Ziemi. Pochodzą one z planetoid, Księżyca, Marsa oraz komet. Badanie meteorytów dostarcza ważnych informacji o powstaniu i budowie Układu Słonecznego. Kolekcja w Planetarium w Olsztynie jest największą kolekcją meteorytów w Polsce. Kiedy meteor wpada z ogromną prędkością w atmosferę, zderzenie z cząstkami powietrza rozgrzewa go i powoduje jego świecenie przez moment. Największy meteoryt od czasu wydarzenia w L'Aigle spadł na Syberii w Rosji. Wielu ludzi zaobserwowało ogromną kulę ognia na niebie, po czym usłyszeli grzmot, który dotarł aż na odległość 1000 km. Podmuch powietrza przewrócił ludzi i konie w promieniu 150 kilometrów. Obszar, na którym to się zdarzyło, był tak odludny, że naukowcy dopiero po 19 latach obejrzeli tę okolicę. Zobaczyli oni zupełnie zdewastowany teren o średnicy około 50 km. Większość drzew była poprzewracana. Katastrofa ta miała miejsce w 1908 roku i jest znana jako katastrofa tunguska. Wielokrotnie dochodziło do podobnych spotkań z meteorytami, odkryto wiele kraterów uderzeniowych na powierzchni Ziemi. Jeden z takich kraterów w Arizonie ma 1280 m średnicy i 183 m głębokości. Brzeg krateru wznosi się 46 m ponad płaski teren. Największy znany meteoryt, Hoba, spoczywa w dwumetrowym zagłębieniu w Namibii, w południowo - zachodniej Afryce. Jest on bryłą żelaza i niklu, czyli jest meteorytem żelaznym. Jego rozmiary wynoszą 2,7 x 2,7 x 1 m, a waga przekracza 54 tony. Innym olbrzymim meteorytem jest 30 - tonowy Ahnighlito, największy odłamek grenlandzkiego meteorytu Cape York. Niegdyś z metalu wydobytego z tego meteorytu Eskimosi wyrabiali narzędzia. Największym meteorytem odkrytym w Stanach Zjednoczonych jest Willamette o masie 14 ton. Znajduje się również w Amerykańskim Muzeum Historii Naturalnej. Meteoryty dzielą się na chondryty i achondryty. Chondryty zawierają pierwotną materię, tę samą, z której powstałą Ziemia. Pochodzą one z ciał, które nie przeobraziły się na tyle, by wyodrębniły się w nich jądro, płaszcz i skorupa. Achondryty zaś pochodzą z ciał, które uległy przeobrażeniu.

 

 


 

 

XII. Kometa

 

Komety to drobne ciała niebieskie, w Układzie Słonecznym obiegające Słońce po orbitach eliptycznych lub bardzo zbliżonych do paraboli. Centralną częścią komety jest kilkukilometrowe jądro, w skład którego wchodzą: woda, tlenek i dwutlenek węgla bądź metanu. Gdy kometa zbliża się do Słońca, promieniowanie słoneczne zaczyna uwalniać z jądra komety gazy i cząstki pyłu, w wyniku czego zachodzi proces sublimacji - proces, podczas którego ciało stałe zamienia się w gaz, bez przechodzenia przez fazę ciekłą, przekształca lód bezpośrednio w mgłę. Pod wpływem ciepła jądro zaczyna pękać i uwalniane są strugi pyłu, które wraz z gazami doskonale odbijają światło słoneczne.

 

 

 


 

Rozdział III - Odkrywcy w dziedzinie Astronomii

 


 

 

I. TYCHO DE BRAHE - 1546 - 1601

 


Tycho de Brahe był duńskim astronomem, który w swym obserwatorium na wyspie Hveen, opodal szwedzkiego wybrzeża, dokonywał wielu precyzyjnych obserwacji gwiazd i planet. Brahe był wnikliwym obserwatorem i jego mapy morza były dokładniejsze niż jakiekolwiek wykonane przed nim. W 1572 roku zaobserwował gwiazdę supernową w gwiazdozbiorze Kasjopei. W założonym przez siebie w 1576 roku obserwatorium astronomicznym Uraniborg, w pobliżu Kopenhagi, wykonał wiele bardzo dokładnych obserwacji planet, co umożliwiło Keplerowi potwierdzenie teorii heliocentrycznej. Podał teorię budowy Układu Planetarnego, według której Ziemia miała być ciałem centralnym, okrążanym przez Księżyc i Słońce, zaś wokół Słońca miał krążyć Merkury, Wenus, Mars, Jowisz i Saturn.

 

 


 

II. GALILEO GALILEI - 1564 - 1642

 


Galileusz urodził się w 1564 roku w Pizie. Zabłysnął geniuszem bardzo wcześnie, gdyż już jako student miejscowego uniwersytetu dokonał bardzo ważnych odkryć. Zauważył między innymi, że wahadło danej długości waha się w stałym tempie, bez względu na to, jak bardzo zostało odchylone od położenia równowagi. Według historycznych przekazów również w Pizie wykonał swoje słynne doświadczenie - zrzucił z Krzywej Wieży dwa ciała o różnej masie, dowodząc, że spadają z tym samym przyspieszeniem. W 1592 roku opuścił on rodzinne miasto i objął katedrę na uniwersytecie w Padwie. Następnych osiemnaście lat było najbardziej twórczym okresem w jego życiu. Zyskał sławę dzięki pracom na temat dynamiki, czyli nauki o poruszających się ciałach, jak również dokonał wielu astronomicznych obserwacji, które zrewolucjonizowały naukowy obraz Wszechświata. Używając własnoręcznie skonstruowanego, prymitywnego teleskopu, Galileusz dokonał przeglądu olbrzymich, dotychczas nieznanych połaci nieba. Dostrzegł góry na Księżycu, satelity Jowisza oraz setki nowych gwiazd .Śledził i opisywał zachowania ciał niebieskich, rejestrował gazy Wenus i wędrówki plan na Słońcu. Wszystkie swoje obserwacje opublikował w 1610 roku w książce "Gwiezdny posłaniec". Na podstawie przeprowadzonych badań Kosmosu Galileusz doszedł do wniosku, że planety i Księżyc mają wiele wspólnych cech z Ziemią. Mimo że każda z nich wygląda nieco inaczej, z pewnością są ciałami tego samego rodzaju. Twierdzenie to było zupełnym zaprzeczeniem teorii Ptolemeusza i Arystotelesa. W ten sposób Galileusz poparł tezy Kopernika i w "Dialogu o dwu najważniejszych układach świata: Ptolemeuszowym i Kopernikowym", opowiedział się za modelem heliocentrycznym. Galileusz zmarł w 1642 roku. Argumenty zawarte w jego traktatach przekonały następne pokolenia europejskich astronomów, że Ziemia krąży wokół Słońca.

 

 


 

III. JAN HEWELIUSZ - 28.01.1611 - 28.01.1687

 


Urodził się w Gdańsku. Pochodził z bogatej rodziny kupieckiej. Rodzice przeznaczyli go na stanowisko w zarządzie rodzimego miasta. W związku z tym odbył studia prawne w Holandii, Anglii i Francji. Jeszcze przed wyjazdem interesował się obserwacjami astronomicznymi. W roku 1639 poświęcił część majątku rodzinnego na budowę własnego obserwatorium astronomicznego. Heweliusz zbudował olbrzymie przyrządy pomiarowe, przez co zdołał udoskonalić powtarzalną dokładność pomiarów pozycji gwiazd do jednej minuty w mierze łukowej "gołym okiem". Tym samym przewyższył dokładność osiągniętą przez Tycho de Brahe. Z pomocą swojej drugiej żony, Elżbiety, skompletował katalog gwiazd, który okazał się niezwykle kompletny. Niestety duża część informacji uległa zniszczeniu, kiedy to 26 września 1679 jego dom i obserwatorium się spaliły. Jego "Atlas Ciał Niebieskich", stanowiący efekt pracy całego życia, został złożony i opublikowany pośmiertnie w roku 1690, przez jego żonę. Na początku okresu 1670 - 1679 Heweliusz zaangażował się w tok gorącej polemiki z Johnem Flamsteedem, a później z Robertem Hookem, którzy uznawali, że tylko użycie teleskopów i mikrometrów pozwalało na dokładne określenie pozycji ciał niebieskich. Rozejm został osiągnięty dopiero w roku 1679, kiedy to młody wówczas Edmund Halley, odwiedził Heweliusza w Gdańsku. Halley potwierdził, ze Heweliuszowy sposób pomiaru był tak samo dokładny jak inne współcześnie znane sposoby, łącznie z teleskopem pomiarowym, który przywiózł ze sobą z Anglii. Heweliusz był znanym i szanowanym astronomem. W roku 1664 został przyjęty do angielskiego Royal Society, a w 1666 zaoferowano mu główną pozycję w nowo zbudowanym obserwatorium w Paryżu, której nie przyjął. Heweliusz przeprowadził wiele obserwacji księżycowych, planetarnych i słonecznych. 22 listopada 1644 zaobserwował fazy planety Merkury. Heweliusz wykorzystał własne obserwacje plam słonecznych do określenia okresu obrotów słońca, z dokładnością większą niż osiągniętą przez poprzedników. Dał nazwę "faculae" jasnym regionom wokół plam słonecznych. Jan Heweliusz zmarł 28 stycznia 1687 roku w dniu swoich 76 urodzin.

 

 


 

IV. EDWIN POWELL HUBBLE - 20.11.1889 - 28.09.1953

 


Astronom amerykański urodzony w 1889 r. w Missouri. Studiował na uniwersytecie w Chicago (astronomię) oraz w Oksfordzie (prawo). Podczas studiów na Uniwersytecie Chicago skoncentrował się na matematyce oraz astronomii. Przez następne trzy lata studiował prawo na uniwersytecie w Oxfordzie. Uzyskawszy tytuł magisterski (Master of Arts), powrócił do Stanów Zjednoczonych, gdzie został nauczycielem i trenerem koszykówki w New Albany w stanie Indiana. Do astronomii Hubble powrócił w Obserwatorium Yerkes należącym do Uniwersytetu Chicago, gdzie uzyskał tytuł doktora w roku 1917. Dwa lata później otrzymał propozycję zatrudnienia w obserwatorium Mount Wilson w Pasadenie w Kalifornii, gdzie pracował aż do śmierci. Jego przybycie do Mount Wilson zbiegło się w czasie z ukończeniem budowy najpotężniejszego wówczas na świecie Teleskopu Hookera o średnicy 100 cali. Dzięki poczynionym przy jego użyciu w latach 1923 - 1924 obserwacjom, Hubble ustalił ponad wszelką wątpliwość, że zaobserwowane już wcześniej z zastosowaniem słabszych instrumentów niewyraźne obiekty określane mianem mgławic nie znajdują się - jak sądzono - w obrębie naszej galaktyki, lecz same stanowią odrębne galaktyki poza Drogą Mleczną. W 1924 r. odkrył cefeidy w kilku mgławicach (m. in. w M31 - Galaktyka w Andromedzie) i wykazał, że są to mgławice pozagalaktyczne (według dzisiejszej terminologii: inne galaktyki). Opracował klasyfikację morfologiczną galaktyk (na podstawie wyglądu) oraz zaproponował schemat ich ewolucji. Badał rozmieszczenie galaktyk i odkrył rozszerzanie się Wszechświata (tzw. ucieczka galaktyk). Ustalił, iż istnieje zależność prędkości oddalania się galaktyki od jej odległości od nas (prawo Hubble'a, 1929).

 

 


 

V. JOHANNES KEPLER - 1571 - 1630

 


Astronom niemiecki i matematyk. Urodził się w 1571 roku w miasteczku Weil der Stadr położonym na terenie Świętego Cesarwtsa Rzymskiego. W 1601 roku odziedziczył stanowisko cesarskie matematyka na dworze w Pradze po innym wielkim uczonym, Tychonie de Brahe. Kepler zyskał dostęp do bardzo cennych obserwacji, które Tycho poczynił gołym okiem w ciągu kilku dziesięcioleci. Przez lata analizował on uzyskane pomiary, aby ostatecznie potwierdzić słuszność modelu heliocentrycznego. W szczególności próbował on wyznaczyć orbitę Marsa, ale kołowy kształt toru tej planety nie pasował do pomiarów Brahego. Kepler doszedł do wniosku, ze znacznie lepiej pasuje do tego celu inna geometryczna figura - elipsa. Planeta w ruchu po orbicie eliptycznej zbliża się do Słońca, to znów od niego oddala. Będąc bliżej Słońca planeta porusza się szybciej. Jej owalny kontur można ściśle opisać za pomocą wzorów matematycznych. Definiują ją dwa wewnętrzne punkty, zwane ogniskami, charakteryzujące się tym, że suma odległości od nich do dowolnego punktu elipsy jest wielkością stałą. Wkrótce powstał model układu, w którym wszystkie znane planety krążą po orbitach eliptycznych wokół Słońca, położonego w ich wspólnym ognisku. To odkrycie obaliło pogląd o kołowych torach ciał niebieskich. Sformułował prawa Keplera na podstawie analizy obserwacji ruchu planet.

 

 


 

VI. MIKOŁAJ KOPERNIK - 19.02.1473 - 24.05.1543

 


Polski astronom, matematyk, ekonomista, lekarz, urodzony w 1473 r. w Toruniu przy ul. św. Anny (obecnie: Kopernika). Wszechstronnie wykształcony, studiował nauki przyrodnicze, w tym metody obserwacji astronomicznych, na Akademii Krakowskiej, prawo w Bolonii i medycynę w Padwie. W 1503 doktoryzował się z prawa kanonicznego. Po powrocie do Polski mieszkał w Lidzbarku Warmińskim, Fromborku (1510), Olsztynie (1520 - 1521, w czasie wojny polsko - krzyżackiej). Tam też przeprowadzał obserwacje astronomiczne i pisał swoje dzieła. Doszedł do wniosku, że teoria Ptolemeusza nie wyjaśnia drogi ruchu planet. Odkrył, że to Słońce, a nie Ziemia, jest środkiem Wszechświata, a wszystkie planety, w tym także Ziemia, poruszają się wokół Słońca po kolistych orbitach. Kopernik był twórcą systemu heliocentrycznego. Wiedząc, że jego odkrycia nie zyskają aprobaty Kościoła, który uważał Ziemię za najważniejsze miejsce we Wszechświecie, powstrzymał się z opublikowaniem swego dzieła. Książka "O obrotach ciał niebieskich" ukazała się drukiem dopiero w 1543 roku, czyli w roku śmierci Kopernika.

 



VII. IZAAK NEWTON - 1642 - 1727

 


Newton urodził się rok po śmierci Galileusza w angielskim miasteczku Woolsthorpe. Podczas swojej kariery naukowej dokonał wielu ważnych odkryć z dziedziny matematyki, fizyki i astronomii. Stworzył teorię, która formułowała prawa fizyki rządzące zarówno Układem Słonecznym, jak i otaczającym nas światem. Według tej teorii planety, w tym również Ziemia są utrzymywane na swych orbitach przez siłę grawitacji Słońca. Zainteresował się on teorią grawitacji obserwując jabłka spadające z drzewa. Nurtowało go pytanie jaka jest natura siły przyciągającej jedne ciała do drugich. Doszedł do wniosku, że ta sama siła, która powoduje spadanie jabłka na ziemię, utrzymuje Księżyc na orbicie wokół Ziemi, a Ziemię na orbicie wokół Słońca. Teorię grawitacji wraz z innymi zasadami dynamiki Newton opisał w traktacie "Zasady matematyczne filozofii naturalnej". Zawarł w nim między innymi jedno proste równanie matematyczne, pozwalające przewidzieć eliptyczny kształt orbit planetarnych. Grawitacyjna siła działająca między dwoma dowolnymi ciałami jest proporcjonalna do ich masy i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi. Oznacza to, że im bliżej siebie znajdują się ciała, tym większa jest siła ich wzajemnego przyciągania. Będąc dorosłym człowiekiem stworzył teorie matematyczne, przedstawiające Wszechświat jako ogromną machinę, której wszelkie ruchy można przewidzieć. Izaak zaprojektował nowy typ teleskopów, który wykorzystywał zwierciadła zamiast soczewek, dając tym samym wyraźniejszy obraz. Jego wynalazek jest stosowany do dziś.
 

 




VIII. KLAUDIUSZ PTOLEMEUSZ - I - I w.

 


Astronom, matematyk, geograf, teoretyk muzyki. Działał w Aleksandrii. Był twórcą spójnej teorii matematycznej geocentrycznego systemu budowy świata. Całokształt ówczesnej wiedzy astronomicznej zawarł w 13 księgach dzieła "Mathematike syntaxis", znanego pt. "Almagest", które aż do XVI w. było uznawane za podstawowy wykład astronomii matematycznej. Popierał on geocentryczny obraz Wszechświata oraz teorię epicykli Apoloniusza. Wprowadził dodatkowe elementy geometryczne, między innymi deferenty, czyli koła mimośrodkowe, których środki leżą nieco poza Ziemią; oraz ekwanty, czyli punkty wyrównawcze, wokół których zakreślane są epicykle. Te przesunięcia orbit i epicykli miały w pełni wyjaśnić obserwowane ruchy planet. Podczas gdy tory tych ciał niebieskich były złożone, Słońce, Księżyc i gwiazdy zataczały prostsze orbity wokół naszej Ziemi.

 

 


 

 ©Askalon Joppe

Bibliografia:

http://www.astronomia.biz.pl/

Książki:"Co to jest...?", "Szkolna Encyklopedia Collins"

Oraz własne doświadczenie astronomiczne