Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Το Πλανητικό Σύστημα Εισαγωγικές Γνώσεις

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Το Πλανητικό Σύστημα Εισαγωγικές Γνώσεις"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Το Πλανητικό Σύστημα Εισαγωγικές Γνώσεις
Δρ Μάνος Δανέζης Επίκουρος Καθηγητής Αστροφυσικής Πανεπιστήμιο Αθήνας

2 Το ηλιακό ή πλανητικό μας σύστημα αποτελείται από:
τον Ήλιο, που συγκεντρώνει το 99,87% της συνολικής μάζας του ΕΡΜΗΣ (Mercury) ΑΦΡΟΔΙΤΗ (Venus) ΓΗ (Earth) ΑΡΗΣ (Mars) ΔΙΑΣ (Jupiter) ΚΡΟΝΟΣ (Saturn) ΟΥΡΑΝΟΣ (Uranus) ΠΟΣΕΙΔΩΝΑΣ (Neptune) ΠΛΟΥΤΩΝΑΣ (Pluto) 0,1299 % τους 9 μεγάλους πλανήτες, που συγκεντρώνουν το υπόλοιπο 0,1299 % Και….

3 διάφορα ουράνια σώματα μικρότερου μεγέθους, τα οποία είτε περιφέρονται γύρω από τους πλανήτες συνιστώντας τους δορυφόρους, είτε βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο (ιδιαίτερα στη θέση μεταξύ Άρη και Δία) αποτελώντας τους αστεροειδείς, είτε ακόμα κινούνται σε πολύ μεγαλύτερες ελλειπτικές τροχιές γύρω από τον Ήλιο στοιχειοθετώντας τους κομήτες, ενώ υπάρχουν και πολλά μετεωροειδή. Όλα αυτά καλύπτουν μόλις το 0,0001% της μάζας του ηλιακού συστήματος.

4 Σύμφωνα όμως με την τελευταία ανακοίνωση της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης (IAU = International Astronomical Union), τον Αύγουστο του 2006, υπό από τη διερεύνηση του ερωτήματος «τι χαρακτηρίζουμε ως πλανήτη;» και κάτω από το φως των καινούργιων ανακαλύψεων των 2 τελευταίων δεκαετιών, έγινε η εξής κατηγοριοποίηση των ουρανίων σωμάτων. 1. ΠΡΩΤΟΓΕΝΗ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ: Άστρα Τα άστρα προέρχονται από κατάρρευση μεσοαστρικού νέφους (όταν διαθέτουν τα κατάλληλα όρια μαζών, δηλ. 0,1 ΜΗ > Μ > 100 ΜΗ) και είναι σώματα που μπορούν να κάψουν τα πυρηνικά τους αποθέματα, παράγοντας ενέργεια (σωματίδια, φως και θερμότητα). Είναι αυτόφωτα σώματα.

5 2. ΔΕΥΤΕΡΟΓΕΝΗ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ: Πλανήτες
Για τη δημιουργία τους έχουν διατυπωθεί διάφορες θεωρίες όμως η επικρατέστερη από αυτές δέχεται πως οι πλανήτες δημιουργούνται όταν κόκκοι σκόνης που αποτελούν αρχικά ένα δίσκο συσσώρευσης καθώς περιστρέφονται γύρω από έναν πρωταστέρα, σχηματίζουν σταδιακά μεγαλύτερα σώματα σφαιρικής κατανομής μέσα από τη διαδικασία της συσσωμάτωσης, τα οποία έχοντας καθαρίσει την τροχιά τους από άλλα σώματα κυριαρχούν βαρυτικά στο περιβάλλον τους (νεφελική θεωρία). Βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τα πρωτογενή αντικείμενα, και είναι ετερόφωτα σώματα που αντανακλούν το φως του άστρου γύρω από το οποίο περιστρέφονται, ενώ δύναται να έχουν και δορυφόρους. Πλανήτης Δορυφόροι

6 Δορυφόροι Οι δορυφόροι είναι σφαιρικά (ή σχεδόν σφαιρικά) φυσικά σώματα που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τα δευτερογενή αντικείμενα, την οποία έχουν καθαρίσει από άλλα σώματα. Είναι ίδιας σύστασης με τους πλανήτες αλλά συνήθως μικρότερου μεγέθους, και μαζί με τον πλανήτη γύρω από το οποίο βρίσκονται σε τροχιά, συνιστούν ένα “τοπικής κλίμακας πλανητικό σύστημα”. Παράγονται με τον ίδιο τρόπο όπως και τα δευτερογενή αντικείμενα (πλανήτες), μόνο που κατά τη διαδικασία δημιουργίας τους βρέθηκαν παγιδευμένα στο βαρυτικό πεδίο του πλανήτη και παρέμειναν σε τροχιά γύρω από αυτόν. 3. ΤΡΙΤΟΓΕΝΗ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ:

7 (πρωτογενές αντικείμενο) (Δευτερογενή αντικείμενα)
4. ΣΥΝΤΡΙΜΜΑΤΑ ή ΜΙΚΡΑ ΟΥΡΑΝΙΑ ΣΩΜΑΤΑ: Αστεροειδείς, κομήτες, μετεωροειδή, αντικείμενα της ζώνης Kuiper Είναι σώματα που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τα πρωτογενή αντικείμενα και πρόκειται είτε για αντικείμενα τα οποία μέσα από τη διαδικασία της συσσώρευσης και της συσσωμάτωσης δεν κατάφεραν να σχηματίσουν μεγαλύτερα σώματα (πλανήτες ή δορυφόρους), είτε για υπολείμματα συγκρούσεων. Έτσι τα συντρίμματα παρουσιάζουν ακανόνιστο σχήμα -αφού δεν παρουσιάζουν τέτοια συγκέντρωση μάζας ώστε η βαρύτητα τους να είναι ικανή να τους προσδώσει σφαιρικό σχήμα-, και σε αντίθεση με τους πλανήτες οι τροχιές τους δεν είναι αυστηρά κυκλικές ή ελλειπτικές αλλά δύναται να είναι παραβολικές ή και υπερβολικές. Η σύσταση τους ποικίλει ανάλογα με την απόσταση στην οποία βρίσκονταν από τον Ήλιο κατά τη διάρκεια του σχηματισμού τους, και μπορεί να υπερτερεί σε βραχώδη υλικά και μέταλλα (αστεροειδείς), ή σε πάγο και πτητικά αέρια (κομήτες- αντικείμενα της ζώνης Kuiper). ΗΛΙΟΣ (άστρο) (πρωτογενές αντικείμενο) ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ ΖΩΝΗΣ KUIPER (συντρίμματα) ΚΟΜΗΤΗΣ που διαγράφει παραβολική τροχιά ΠΛΑΝΗΤΕΣ (Δευτερογενή αντικείμενα) ΔΟΡΥΦΟΡΟΣ (τριτογενές αντικείμενο) Κατηγοριοποίηση των ουράνιων σωμάτων του ηλιακού μας συστήματος.

8 5. ΨΕΥΔΟΠΛΑΝΗΤΕΣ ή ΠΛΑΝΗΤΕΣ ΝΑΝΟΙ ή ΠΛΑΝΗΤΟΕΙΔΕΙΣ: Πλούτωνας, Έρις
Στην κατηγορία αυτή κατατάσσονται σώματα που έχουν σχηματιστεί με τρόπο όμοιο με αυτόν των πλανητών, δηλαδή πρόκειται για σφαιρικά (ή σχεδόν σφαιρικά) σώματα, τα οποία βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τα πρωτογενή αντικείμενα (άστρα) και διαθέτουν τόση βαρυτική δύναμη ώστε να καθαρίσουν την τροχιά τους από άλλα ουράνια σώματα, εντοπίζονται όμως στο μεσοαστρικο χώρο Είναι μικρότερα σε διαστάσεις από τα δευτερογενή αντικείμενα(πλανήτες), τόσο που να μπορούν να συγκριθούν με αρκετούς από τους φυσικούς δορυφόρους αυτών σε μέγεθος, αλλά δεν συνιστούν έναν από αυτούς. Η παραπάνω κατηγοριοποίηση θέτει τον Πλούτωνα εκτός των πλανητών του ηλιακού μας συστήματος και τον κατατάσσει στους ψευδοπλανήτες ή πλανήτες νάνους. Τότε όμως δημιουργείται το ερώτημα «πως θα χαρακτηρίσουμε τότε το δορυφόρο του;».

9 Κοσμογονία Τι είναι η κοσμογονία
Ο όρος κοσμογονία κατά την αρχαιότητα αναφερόταν σε θεωρίες δημιουργίας του κόσμου που υπήρχαν κύρια σε μύθους και σε ποιήματα, και οι οποίες ανευρίσκονται σε όλους σχεδόν τους λαούς. Οι αρχαίοι Έλληνες όμως από τον 6ο αιώνα π.Χ. και μετά ήταν εκείνοι που προσπάθησαν να δώσουν μία επιστημονική εξήγηση του τρόπου με τον οποίο δημιουργήθηκε το σύμπαν.

10 Σήμερα, όταν χρησιμοποιούμε τον όρο κοσμογονία αναφερόμαστε σ’ εκείνο τον κλάδο της Αστροφυσικής που έχει ως αντικείμενο τη μελέτη της δημιουργίας του ηλιακού μας συστήματος. Με αυτή την έννοια η πρώτη επιστημονική θεώρηση της δημιουργίας του πλανητικού μας συστήματος προήλθε από τον Καρτέσιο (Rene Descartes) το 1644 και περιλαμβάνεται στο βιβλίο του «Le Monde ou Traité de la Lumière» δηλαδή «Κόσμος ή πραγματεία περί φωτός». Ο Καρτέσιος ήταν ο πρώτος που εισήγαγε μία θεωρία δημιουργίας του ηλιακού μας συστήματος, στο βιβλίο του «Le Monde ou Traité de la Lumière» δηλαδή «Κόσμος ή πραγματεία περί φωτός»..

11 Οι σύγχρονες θεωρίες δημιουργίας του ηλιακού μας συστήματος χωρίζονται σε 3 μεγάλες κατηγορίες: στις συγγενείς θεωρίες , στις μη συγγενείς θεωρίες και στις καταστροφικές θεωρίες. Οι καταστροφικές θεωρίες επικράτησαν των άλλων έως το 1935 όταν ο αστρονόμος Ράσελ και λίγο αργότερα το 1938 ο Σπίτζερ απέδειξαν πως αυτές δεν είναι εφαρμόσιμες

12 Θεωρίες δημιουργίας Ηλιακού συστήματος
ΚΟΣΜΟΓΟΝΙΑ Θεωρίες δημιουργίας Ηλιακού συστήματος 1η ΟΜΑΔΑ Συγγενείς θεωρίες Kant-Laplace ( ) Weizsäcker (1944) 3η ΟΜΑΔΑ Καταστροφικές θεωρίες ΙDe Buffon (1745) 4η ΟΜΑΔΑ Καταστροφικές θεωρίεςT. Chamberlin F.R.Moulton (1904) J.H. Jeans) 2η ΟΜΑΔΑ Μη συγγενείς θεωρίες Alfvén (1942)

13 • από το ίδιο μεσοαστρικό νέφος • την ίδια περίοδο
ΣΥΓΓΕΝΕΙΣ ΘΕΩΡΙΕΣ Η ομάδα αυτή περιλαμβάνει 2 θεωρίες οι οποίες έχουν κοινή συνιστώσα την αρχή τους, ότι δηλαδή ο Ήλιος μαζί με τους πλανήτες, δημιουργήθηκαν: • από το ίδιο μεσοαστρικό νέφος • την ίδια περίοδο • με συρρίκνωση και περιστροφή. Το πρωταρχικό νεφέλωμα, αποτελούμενο από υδρογόνο ήλιο και κόκκους σκόνης, λόγω βαρυτικών δυνάμεων ή εξαιτίας της πίεσης της ακτινοβολίας, άρχισε να συγκεντρώνεται προς το κέντρο.

14 Τότε με συρρίκνωση και περιστροφή δημιουργήθηκε μία κεντρική συμπύκνωση ο ΗΛΙΟΣ. Αυτός συρρικνώθηκε περαιτέρω με αργό ρυθμό, κάτω από την πίεση της ίδιας του της βαρύτητας. Όσο όμως συρρικνωνόταν τόσο πιο γρήγορα περιστρεφόταν ώστε να διατηρείται η στροφορμή. Μέχρι εδώ οι 2 θεωρίες πηγαίνουν χέρι – χέρι για να διαφοροποιηθούν αμέσως παρακάτω όσον αφορά τον τρόπο δημιουργίας των πλανητών

15 Πρωτοπλανητικά νεφελώματα με κεντρική συμπύκνωση (πρωταστέρας)

16 1η Θεωρία (Νεφελική Θεωρία)
ΣΥΓΓΕΝΕΙΣ ΘΕΩΡΙΕΣ 1η Θεωρία (Νεφελική Θεωρία) Σύμφωνα με τους Kant και Laplace γύρω από την κεντρική συμπύκνωση δημιουργήθηκε εξαιτίας της περιστροφής ένας ΠΕΠΛΑΤΥΣΜΕΝΟΣ ΔΙΣΚΟΣ ή ΔΙΣΚΟΣ ΕΠΑΥΞΗΣΗΣ ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ ΠΕΠΛΑΤΥΣΜΕΝΟΣ ΔΙΣΚΟΣ ο οποίος κάτω από την επίδραση των βαρυτικών και φυγόκεντρων δυνάμεων άρχισε να χωρίζεται δημιουργώντας επάλληλους δακτυλίους από υλικό, έτσι ώστε για κάθε δακτύλιο να έχουμε 1 ΠΡΩΤΟΠΛΑΝΗΤΗ (δηλ. ο δίσκος κατέρρεε προς τα μέσα κάτω από τη επίδραση της βαρύτητας -βαρυτική συστολή- χωρίς όμως να πέφτει στον Ήλιο αφού οι φυγόκεντρες δυνάμεις δρούσαν τραβώντας προς τα έξω). Αυτοί, μέσα από τη διαδικασία της σύλληψης (λόγω της δικής τους βαρύτητας) και της συσσωμάτωσης υλικού δημιούργησαν τους πλανήτες.

17 ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ: η συμπύκνωση μεταλλικού και βραχώδους υλικού οδήγησε στο σχηματισμό των ΕΣΩΤΕΡΙΚΏΝ ΠΛΑΝΗΤΩΝ ή ΓΗΙΝΩΝ ΠΛΑΝΗΤΩΝ. ΕΞΩΤΕΡΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ: η στερεοποίηση του υδρογόνου Η και άλλων πτητικών αερίων, εφικτή σε μακρινές από τον Ήλιο και τη θέρμανση του αποστάσεις, οδήγησε στο σχηματισμό των ΠΛΑΝΗΤΩΝ ΤΗΣ ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑΣ ΤΟΥ ΔΙΑ ή των ΕΞΩΤΕΡΙΚΩΝ ΓΙΓΑΝΤΩΝ ΠΛΑΝΗΤΩΝ.

18

19 2η Θεωρία (Θεωρία δακτυλιοειδών στροβίλων)
ΣΥΓΓΕΝΕΙΣ ΘΕΩΡΙΕΣ 2η Θεωρία (Θεωρία δακτυλιοειδών στροβίλων) Σύμφωνα με το Γερμανό φυσικό von Weizsäcker (1944) γύρω από την κεντρική συμπύκνωση, στο υλικό που την περιέβαλλε, υπήρξε μία ΤΥΡΒΩΔΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ. Οι δίνες που δημιουργήθηκαν εγκλώβισαν υλικό μεγαλύτερης πυκνότητας που η συμπύκνωση του σχημάτισε τους ΠΡΩΤΟΠΛΑΝΗΤΕΣ.

20 Σχηματισμός στροβίλων Δημιουργία πρωτο-Γης και πρωτο-Σελήνης
Στο γύρω από τον πρωταστέρα Ήλιο υλικό δημιουργούνται στροβιλισμοί οι οποίοι το εγκλωβίζουν και το συμπυκνώνουν προς σχηματισμό πλανητών και άλλων ουράνιων σωμάτων του ηλιακού μας συστήματος.

21 Θεωρία σύλληψης νέφους από τον Ήλιο
ΜΗ ΣΥΓΓΕΝΕΙΣ ΘΕΩΡΙΕΣ Θεωρία σύλληψης νέφους από τον Ήλιο Η θεωρία αυτή όπως διατυπώθηκε από τον Alfvén συνίσταται στη δημιουργία Ήλιου και πλανητών από 2 διαφορετικά νεφελώματα. το αρχικό νεφέλωμα δημιούργησε ένα πρωταστέρα το βαρυτικό πεδίο του νεοσχηματισθέντα αστέρα συνέλαβε ένα άλλο νεφέλωμα που βρισκόταν στη γείτονα περιοχή, το οποίο κάτω από την επίδραση της βαρύτητας του πρωταστέρα άρχισε να περιστρέφεται γύρω από αυτόν. Από το νεφέλωμα αυτό δημιουργήθηκαν οι πλανήτες

22 Ο νεοσυσταθής αστέρας Ήλιος από το προϋπάρχον νεφέλωμα (πρωταστέρας), συλλαμβάνει με το βαρυτικό του πεδίο ένα άλλο νεφέλωμα και αρχίζει να το περιστρέφει γύρω του. Από την περιστροφή αυτή δημιουργούνται οι πλανήτες με τον ίδιο τρόπο όπως με αυτόν του δίσκου επαύξησης.

23 ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΙΚΕΣ ΘΕΩΡΙΕΣ Ι Σύγκρουση γιγαντιαίου κομήτη με τον Ήλιο
ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΙΚΕΣ ΘΕΩΡΙΕΣ Ι Σύγκρουση γιγαντιαίου κομήτη με τον Ήλιο Η θεωρία αυτή όπως διατυπώθηκε από τον De Buffon συνίσταται στη δημιουργία του ηλιακού συστήματος έπειτα από τη σύγκρουση του Ήλιου που είχε ήδη δημιουργηθεί, με κάποιο γιγαντιαίο κομήτη. Από τη σύγκρουση αυτή δημιουργήθηκαν οι πλανήτες.

24 Ένας γιγάντιος πλανήτης προσκρούει στον ήδη σχηματισμένο Ήλιο προκαλώντας μία τεράστια έκρηξη. Το υλικό από τη σύγκρουση σκορπίζεται γύρω από τον Ήλιο και δημιουργεί τους πλανήτες.

25 ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΙΚΕΣ ΘΕΩΡΙΕΣ ΙΙ
Δημιουργία πλανητών από κομμάτι ουράνιου σώματος Το 1904 οι T. Chamberlin - F.R.Moulton και αργότερα ο J.H. Jeans πρότειναν μία άλλη θεωρία για τη δημιουργία του ηλιακού μας συστήματος, η οποία συγκαταλέγεται στις καταστροφικές θεωρίες. Σύμφωνα με αυτή, πρώτα δημιουργήθηκε ο Ήλιος και μετέπειτα οι πλανήτες από ένα άλλο ουράνιο σώμα μεγάλων διαστάσεων (όπως είναι οι αστέρες), όταν κατά το πέρασμα αυτού κοντά από τον Ήλιο αποσπάστηκε ένα κομμάτι του λόγω των βαρυτικών δυνάμεων του Ήλιου.

26 Το αποσπασμένο τμήματα ενός αστέρα που διέρχεται κοντά από τον Ήλιο διασπάται δεσμεύονται από το βαρυτικό πεδίο του Ήλιου και περιστρεφόμενα γύρω του δημιουργούν τους πλανήτες.

27 Η θεωρία που τείνει να επικρατήσει σήμερα είναι η νεφελική θεωρία η οποία αποτελεί υποπερίπτωση των συγγενών θεωριών. Πρέπει βέβαια να επισημάνουμε πως οι θεωρίες κοσμογονίας στις μέρες μας συμπεριλαμβάνουν στη μελέτη τους και άλλα πλανητικά συστήματα και όχι μόνο το δικό μας

28 ΚΙΝΗΣΗ ΠΛΑΝΗΤΩΝ - ΛΟΞΩΣΗ
Η κίνηση των πλανητών είναι το αποτέλεσμα της σύνθεσης 2 κινήσεων: • μίας περιστροφής γύρω από τον Ήλιο, η περίοδος της οποίας μας δίνει το έτος κάθε πλανήτη, και πραγματοποιείται κατά την ορθή φορά (δηλ. αντίθετα από τη φορά της κίνησης των δεικτών του ρολογιού), και • μίας περιστροφής γύρω από τον άξονα συμμετρίας τους (δηλ. γύρω από τον εαυτό τους), η περίοδος της οποίας αποτελεί το ημερονύχτιο κάθε πλανήτη. Και αυτή η κίνηση πραγματοποιείται κατά την ορθή φορά, με εξαίρεση την Αφροδίτη που περιστρέφεται κατά την αντίθετη φορά, η οποία καλείται ανάδρομη (retrograde).