Vliv astronomických jevů a planetárních pohybů na praktický život člověka

Vznik vesmíru
vznik: asi před 13,6 miliardami let (±2,5 mld. let) při mohutné explozi nazývané velký třesk
Teorie Edwina Hubbla o Velkém třesku:
 veškerá hmota ve vesmíru byla stlačena do nekonečně malého bodu → nekonečně
vysoká teplota a hustota → obrovská exploze záření a částic → v první miliontině
sekundy se většina zářivé energie přeměnila v látku (nejdříve H a He)→ vesmír se začal
rychle rozpínat a současně ochlazovat → z oblaků plynů se vlivem gravitace tvořily
planety, hvězdy a galaxie
 vesmír se rozpíná dále (důkazem jsou stále větší vzdálenosti mezi galaxiemi)
Galaxie
= soustava miliard hvězd, které drží pohromadě gravitační silou
kupy – galaxie ve velkých soustavách
kvasary – v centrech nejjasnějších galaxií, největší stálé zdroje energie vesmíru
rychlost pohybu galaxie ve vesmíru: 3,2 mil. km/s → pokud se srazí dvě galaxie, uvolní se
nesmírné množství energie → okamžitý vznik tisíce hvězd
Mléčná dráha: spirální galaxie, v centru je černá díra, obsahuje přes 100 mld. hvězd
Tvary galaxií:
I – nepravidelné
E – eliptické
S – spirální
Sb –spirální s příčkou
2
Sluneční soustava
 seskupení 8 planet (Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun (Pluto vyřazeno v r. 2006)) a jejich měsíců, dále asteroidů, komet a meteorů; v centru soustavy je Slunce
 mezi Marsem a Jupiterem je pás asteroidů (kamenných planetek).
 komety + asteroidy = slepence kamení a ledu, pocházejí ze vzdálenějších oblastí sluneční soustavy – slouží ke zkoumání prapůvodní soustavy
vznik: před 4-5 mld. lety z pomalu rotujícího mračna prachu a plynů → vlivem gravitace se zformoval disk → vznik zahuštěných chuchvalcům, střídání spojování a rozbíjení těles → z největších těles vznikly planety, z menších komety a planetky
Slunce: poměrně malá hvězda v naší galaxii
Slunce
 obrovská koule žhavých plynů ( 3/4 H, 1/4 He + další stopy prvků)
 ve žhavém jádře s vysokou hustotou tlačí gravitace H jádra těsně k sobě → vznik He → uvolnění obrovské tepelné a světelné energie
 činnost Slunce: ještě nejméně 5 miliard let, dokud nespotřebuje svoje H palivo a nezačne odumírat
 protuberance: obrovské výtrysky plazmy
 erupce: výbuchy, vyvrhují částice do prostoru (spikule – kratší a menší výbuchy)
 skvrny na Slunci: chladnější oblasti, kde silné magnet. pole ochlazuje povrchové vrstvy
 koróna: tenká, perleťově bílá vrstva plynné atmosféry
 pohyby Slunce: otáčí se kolem své osy a obíhá kolem jádra Galaxie (1oběh/250 mil. let)
 vzdálenost od Země: 150 mil. km (světlo ze Slunce dorazí na Zemi za cca 8 min.)
zatmění Slunce: >>>>
3
Solární konstanta:
 tok sluneční energie procházející plochou 1 m², kolmou na směr paprsků, za 1 s ve střední
vzdálenosti Země od Slunce měřený mimo zemskou atmosféru.
 Konstanta zahrnuje celé spektrum slunečního záření, nejen viditelné světlo.
Země
 veškeré předpoklady pro život: dostatečné teplo (přítomnost atmosféry) a kapalná voda
 ⅓ povrchu, ⅔ vody (96 % – slaná voda, 3 % – sladká voda)
 vznik: před 4-5 mld. let, život na planetě: 3,85 mld. let
 na nově vzniklé planetě stoupla teplota (neustálé narážení kamenných částic) →
radioaktivita v horninách – další zvýšení teploty → planeta se roztavila → tekuté Fe a Ni
kleslo do středu Země, lehčí horniny plavaly nad nimi → ochlazení a vznik zemské
kůry → sopky vyvrhovaly plyny, které vytvořily páru – ta se srážela a naplnila
vodou světové oceány → kontinenty se vzájemně oddělily a odsouvaly (v
tomto pohybu stále pokračují – tzv. kontinentální pohyb / drift) vývoj
kontinentů: KRATONY (rozptýlené pevninské útvary) → superkontinent
RODINIA → GONDWANA a LAURÁSIE → PANGEA → rozpad na tvar dnešních
kontinentů
Ortodroma – nejkratší spojnice dvou bodů na kulové ploše
Loxodroma je křivka na referenční ploše (např. na sférickém povrchu Země), která
protíná všechny poledníky pod stejným úhlem.
Coriolisova síla:
 pohybující se těleso se (vlivem CS) odchyluje na
o severní polokouli doprava
o jižní doleva.
 Příčina: ve směru od rovníku se mění obvodová rychlost Země
× rychlost tělesa v pohybu zůstává stejná.
 Projevy: stáčení pasátů,
o směrem k rovníku se na severní polokouli stáčejí na západ, a
o na jižní polokouli taktéž na západ.
o stáčení mořských proudů
o u velkých vodních toků na severní polokouli se více podemílají pravé břehy než levé.
4
Stavba Země
Obaly země
atmosféra: 78 % N, 21 % O2, ostatní plyny: CO2, argon, vodní pára, rozdělení viz níže
biosféra: vše živé na Zemi (pedosféra, litosféra, atmosféra)
pedosféra: půdní obal, skládá se z půdy (zvětralá svrchní část)
litosféra: pevný horninový obal, litosférické desky – části litosféry rozlámané tektonickou činností
hydrosféra: vodní obal (voda povrchová, podpovrchová, vodní pára)
Vrstvy atmosféry
exosféra: přechod do kosmu (700 km-30 tis. km nad
povrchem)
termosféra: vznik polární záře, růst teploty (až 1000
°C), 80-700 km nad povrchem
mezosféra: 65-80 km n.p., klesá tlak
stratosféra: 9-65 km n.p.
– ozonosféra – 35 km n.p., velmi slabá vrstva,
propouští cca 1% UV záření
troposféra: průběh meteorologických dějů, do 9 km
n.p., klesá tlak, hustota a teplota
kůra: oceánská a zemská kůra – pevné skupenství (5-70 km)
Mohorovičićova diskontinuita: dochází ke skokovému zrychlení pohybu seismických vln = vrstva
nespojitosti
svrchní zem. plášť: pevné skupenství (do 650 km)
astenosféra: plastická vrstva → pohyb litosférických desek
spodní zem. plášť: pevné skup. (2900 km)
vnější jádro: tekuté skup.
vnitřní jádro: pevné skup., Fe+Ni, vysoká teplota
– pohybem jádra vzniká magnetické pole
5
Velikost Země
rovníkový průměr: 12 756 km
průměr přes póly: 12 714 km
obvod po rovníku: 40 075 km
hmotnost: 5,9 x 1021 t
Měsíc
 jediná přirozená družice Země, k Zemi přivrácen stále stejnou stranou
 nesvítí vlastním světlem, odráží sluneční světlo
vznik:
 Země se brzy po vzniku srazila s jinou planetou o velikosti Marsu → horniny a kousky
planety vytvořily chvost – část tohoto chvostu se znovu pospojovala → vznik Měsíce –
slabá gravitace (1/6 té zemské) – neudrží žádné plyny (→bez ovzduší, kapalné vody a
počasí)
 teplota ve dne: 115 °C, teplota v noci: -160 °C
měsíční krátery a moře: povrch zjizven krátery (Měsíc nemá atmosféru → meteory nikde
neshoří a dopadnou v celé velikosti), největší tělesa pronikla do měsíčního, ještě tekutého,
pláště → vytečení lávy na povrch → zaplavení níže položených oblastí → mare/měsíční moře –
oběžná doba: 27 dní 7 hod. 43 min., doba mezi dvěma úplňky: 29 dní 12 hod. 43 min.
zatmění Měsíce:
nepravidelné těleso – tzv. geoid / rotační elipsoid
6
Pohyby Země
a) Oběh Země kolem Slunce
doba oběhu kolem Slunce: 365 dní 5 hod. 48 min 47 s. (365,25 dní→ jednou za 4 roky – přestupný rok)
perihélium: přísluní (3. 1.) – jaro: 21. 3. – podzim: 23. 9.
afélium: odsluní (5. 7.) – léto: 21. 6. – zima: 21. 12.
jarní a podzimní rovnodennost (12 h den / 12 h noc)
střídání ročních období: důsledek stálého naklonění zemské osy k rovině oběžné dráhy
Země (úhel 66,5°)
– na rovníku se roční období nemění
– průměrná oběžná rychlost: 30 km/s
– ekliptika: rovina zemské dráhy
b) Rotace Země kolem vlastní osy
 střídání dne a noci důsledkem rotace Země kolem své osy od západu k východu, pohyb těles po
nebeské sféře
 oběh kolem vlastní osy za 23 hod. 56 min 4 s
 otáčení kolem své osy → odstředivá síla → Země se „zplošťuje“, hromadění hmoty okolo rovníku –
geoid
7
c) Oběh Měsíce okolo Země
fáze Měsíce: vznikají oběhem Měsíce kolem Země
slapové jevy: příčinou přílivu a odlivu je gravitační síla Měsíce
– Skočný (největší) příliv – nov, úplněk
– hluchý (nejmenší) příliv – 1. a 3. čtvrť
d) Precese zemské osy:
 krouživý pohyb zemské osy
 pohyb osy způsobují kombinované síly Slunce, Měsíce a planet
 nebeský (světový) pól se vrátí přibližně na dnešní místo za 25 800 let (tato perioda se nazývá Platónský rok)
e) Nutace zemské osy
 periodické kolísání zemské osy s periodou 18,61 roků, které se kombinuje s precesním pohybem
 příčina: periodické změny gravitačních účinků Měsíce na Zemi
precese precesepreceseprecesepreceseprecese
nutace nutace nutacenutace
rotacerotacerotace rotacerotace
8
Tvar Země
Důkazy kulatosti Země:
 dříve různá pojetí tvaru: čtyřúhelník obklopený horami, disk obklopený oceánem, válec – důkazy o kulatosti – Aristoteles (4. stol. př. Kr.) – loď na moři mizí pod obzor, při cestování na sever a jih se mění výška hvězd, stín Země při částečném zatmění Měsíce je kruhový
 rotační elipsoid: tvar dokonalé koule je narušen rotací
 geoid: matematický popis, užívá se při matematických a geografických výpočtech
 rovnoběžky = kružnice, poledníky = elipsy s malou výstředností
Geocentrismus
 zákon zformulován Klaudiem Ptolemaiem v. 1. – 2. st. n. l.
o centrem celého vesmíru je Země
o vychází se z pozorování vesmíru ze Země bez dalekohledu
o 7 nebeských těles jako planety viditelných pouhým okem uspořádaných za sebou: Měsíc, Merkur, Venuše, Slunce, Mars, Jupiter, Saturn
o planety obíhají po epicyklech (kruh, pomocí kterého se ve starších soustavách vysvětloval pohyb planet. Planeta obíhala po obvodu epicyklu, střed epicyklu přitom obíhal po obvodě většího kruhu – deferentu)
Heliocentrismus
 zákon zformulován Mikulášem Koperníkem v r. 1543, Galileo Galilei poté tuto teorii potvrdil
 středem vesmíru je Slunce (vychází se z pozorování vesmíru ze Země s dalekohledem)
 planety v heliocentrické soustavě jsou děleny na vnitřní a vnější, dělí je pás asteroidů
 planety obíhají po elipsách a mají různé oběžné doby
Keplerovy zákony
– stanovení zákonů o pohybu planet
1. Keplerův zákon – Planety obíhají okolo Slunce po eliptických drahách málo odlišných od kružnice, v jejich společném ohnisku je Slunce.
2. Keplerův zákon – Obsahy ploch opsaných průvodičem planety (spojnice planety a Slunce) za stejný čas jsou stejně velké. Neboli: Přímka spojující Slunce s planetou opíše za stejný čas také stejně velkou plochu.
3. Keplerův zákon – Druhé mocniny oběžných dob dvou planet jsou v témže poměru jako třetí
𝑇12𝑇22=𝑎13𝑎23
mocninymocninymocniny mocniny mocniny
velkých poloos jejich drah. velkých poloos jejich drah. velkých poloos jejich drah. velkých poloos jejich drah. velkých poloos jejich drah. velkých poloos jejich drah. velkých poloos jejich drah. velkých poloos jejich drah. velkých poloos jejich drah. velkých poloos jejich drah. velkých poloos jejich drah. velkých poloos jejich drah. velkých poloos jejich drah. velkých poloos jejich drah. velkých poloos jejich drah. velkých poloos jejich drah. velkých poloos jejich drah.