Quest Hvězdář. Co jsou to hvězdy a kde se vzali? Podíváš-li se na noční oblohu je tam

Transkript

1 QUEST HVĚZDÁ ZDÁŘ

2 Quest Hvězdář. Co jsou to hvězdy a kde se vzali? Podíváš-li se na noční oblohu je tam spousta hvězd. Ty sám je nespočítáš. Pod pojmem hvězda se ve starém chápání myslel téměř každý objekt na noční obloze jako planeta, kometa atd. kromě Měsíce. V užším astronomickém významu jsou hvězdy ty kosmické kulovité objekty, které mají vlastní zdroj viditelného záření. Dříve se jim říkalo též stálice. Jakoby stáli na jednom místě, při tom se pohybovali stejně jako naše planeta země. Jen naše oko tento pohyb samozřejmě nemůže vidět. A kde se ty hvězdy vzaly? Dobrá otázka, správnou odpovědí je, že vše stvořil Bůh. Zemi, přírodu, tebe a i vesmír. Jiní říkají toto: Vznikem a vývojem vesmíru se zabývá věda zvaná kosmologie. Během staletí lidského poznání se pohled na vesmír a jeho vývoj neustále měnil a je tomu tak stále. Dnes nejuznávanější teorie, která je pozorováním nejpodloženější je takzvaný standardní model, také zvaný model ΛCDM. Přesto najdeme mnoho astrofyziků, kteří ho zavrhují a odmítají i velký třesk.

3 Znej naší planetární soustavu: Tři možné pohledy hochů Tak do toho nejdu, to je samé učení a do toho nejdu. Jé to je asi složité, a co to ta planetární soustava je? No, jé, hele Ráďo, splníme si tenhle Quest? To bude sranda, víš na táboře, v noci co tam bylo hvězd! Planetární soustava: Sluneční soustava (podle Pravidel českého pravopisu psáno s malým s, tedy sluneční soustava) je planetární systém hvězdy známé pod názvem Slunce, ve kterém se nachází naše domovská planeta Země.

4 Systém tvoří především 8 planet, 5 trpasličích planet, přes 150 měsíců planet (především u Jupitera, Saturnu, Uranu a Neptuna) a další menší tělesa jako planetky, komety, meteoroidy apod. Sluneční soustava je součástí Galaxie nepřesně nazývané Mléčná dráha. Ta je dále částí tzv. Supergalaxie, kam patří mj. i galaxie M 31 v Andromedě.

5 Urči tato souhvězdí: Lyra, Malý vůz, Velký vůz, Orion, Drak, Kasiopea, Severní koruna, Labuť, Lev Napřed je dobré si opatřit jednoduchý atlas souhvězdí. Nebo si jej vytvořit. Pak poprosit bratra, nebo někoho kdo souhvězdí zná, aby Ti je ukázal. Chce to však velkou trpělivost a zkoušet. Nejlépe se tento úkol plní na výpravách a táborech. Pokud je Vás více je to výhoda. A teď udělátko na pozorování hvězd. Převzato od T.O. Šelmy, Uhříněves Praha 10 Jak vyrobit otáčivou mapu severní hvězdné oblohy Milí šelmáci a ostatní říká se, že prvními opravdovými marťany bude jednou ta generace lidí, která nyní začíná chodit do školy. To znamená vaše. Proto si myslím, že byste se pomalu měli s vesmírem pomalu seznamovat, protože ve vesmíru je i budoucnost lidstva jako takového. Pojďme nyní udělat první krok a začít se s tímto velikánským prostorem seznamovat. Zde mám pro Vás takový zajímavý dárek, který si ale musíte sami vyrobit, ale to není nijak těžké. Je to otáčivá mapa hvězdné oblohy, s kterou pracovat není nikterak složité. Nejprve si ji však sestavit. Jak? Nejprve si vytisknete přiložený obrázek a ten začněte vystřihovat jako vystřihovánky. Kromě toho budete potřebovat ještě lepidlo na papír a malý šroubek s matičkou a špendlík. Ale popořadě. Nejprve vystřihněte rám (tu větší část). Avšak vnitřní otvor zatím ponechte nevystižený. Pak přeložte na sebe podél středové čáry, tak aby obě části na sebe lícovaly. V oné nevystřižené části vnitřního otvoru je čerchovanou čárou nakreslen kříž. Jeho střed propíchněte špendlíkem skrz na skrz a podle něho i spodní část rámu. Nyní už se otvor vystřihnout může. Připravte si už i mapku hvězdné oblohy. Najděte si hvězdu Polárku (nalézá se přesně uprostřed kolečka na konci oje Malého Medvěda) a i zde propíchněte. Mapku teď spojte se spodní částí rámu za pomocí šroubku a matičky tak, aby byla mezi oběma částmi. Mapka se souhvězdími musí být ve směru k otvoru! Pokud jste postupovali správně, mělo by jít mapkou

6 bez problému otáčet. Pole s měsíci na mapce by měla přesahovat pole s hodinami na rámu. Na závěr sestavování mapy hvězdné oblohy spojte obě části rámu pomocí růžků. Jednoduše ohněte a slepte lepidlem tam, kde se růžky budou stýkat se spodní částí. Tak otáčivou mapu máme hotovou, teď ještě jak s ní pracovat. Není to vůbec nijak složité. Potřebujete zjistit, jak například vypadá hvězdná obloha 18. ledna ve 23:30 hod. Najdeme tedy leden a v něm bod, jenž se nalézá něco málo za jeho prostředkem. Pak otáčíme mapkou tak dlouho, dokud tento bod nebude lícovat s bodem na rámu, jenž se nachází mezi 23. a 24 hodinou. Pokud budeme chtít zjistit postavení hvězd jindy, postupujeme stejně. V době letního času však musíte ještě odečíst jednu hodinu a už by vám práce s mapkou neměla dělat problémy. Pro ty, kteří by chtěli proniknout do tajů hvězd více, jsem připravil další možnosti naší mapky. Pokud otočíte mapku na druhou stranu, najdete tam 16 vybraných hvězdných objektů a u nich informace o svítivosti a vzdálenosti od nás. A za druhé podrobný detail třech zajímavých útvarů tak, jak jsou vidět v dalekohledu. Je tam detail mlhovin v Orionu M42, M43 a dalších (najdeme je těsně pod pásem Orionu), dále detail mlhovin Severní Amerika a Pelikán v Labuti (najdeme je nedaleko hvězdy Deneb) a také detail otevřené hvězdokupy Plejády neboli Kuřátka v souhvězdí Býka. Hodně nového poznání tajů astronomie přeje Libor Zdroj: Kleczek J.: Naše souhvězdí, Albatros, Praha, 1986 Karkoschka E.: Astronomický atlas hvězdné oblohy, vydavatelství a nakladatelství Blesk, Ostrava 1995 A též je dobré si souhvězdí třeba namalovat.

7

8 Orientuj se v přírodě podle hvězd a souhvězdí. Orientovat se v přírodě, za denního světla je poměrně jednoduché a zvládnou to i malé děti. V noci je to již složitější. Je dobré znát alespoň základní souhvězdí. ORION, VELKÝ a MALÝ VŮZ, KASIOPEU a KŘÍŽ Jižní Kříž. Ze stránek Je zde pro Vás takový jednoduchý návod. Stránky sami nabízí možnost stažení různých návodů pro život v přírodě. Tabulka pro orientaci podle hvězd bude na další stránce. Zde dva obrázky z

9

10 A jeden navíc. Orientovat se v noci můžeme i podle svitu měsíce. Je to stejný princip jako se sluncem. Taktéž podle přírodních úkazů, pokud je ve tmě rozeznáme, mraveniště, větve osamělých stromů, kostely apod.

11 Vysvětli zatmění slunce a měsíce. Zatmění Slunce - krásný astronomický jev, při kterém je slunce, nebo měsíc v rovnoběžné poloze se Zemí. Tedy Slunce Měsíc Země, jsou v jedné přímce. Přičemž měsíc musí být v úplňku. Co můžeme vidět dál? Okolo Slunce se při zatmění vytváří koróna. Tedy okolo černé tečky je jasné zářivé a svítící záře. Koróna okolo Slunce. Zatmění Měsíce jedná se o podobný a docela častý astronomický jev. Slunce zastíní Měsíc, Zemí. Tedy v jedné přímce je Slunce Země Měsíc. Další zatmění měsíce lze pozorovat: úplné zatmění 3 h 47 min 1,28

12 Urči 20 souhvězdí. Pro splnění tohoto úkolu budeš potřebovat atlas hvězdné oblohy, nebo vytištěná souhvězdí z internetu.

13 Zhotov na táboře sluneční hodiny, které budou ukazovat správně čas. Sluneční hodiny, jednoduchý úkol a přesto může být složitý. Pro splnění uvedeného Orlího pera, jsem vyrobil a kmenu Mohawk představil : EKVATOREÁLNÍ SLUNEČNÍ HODINY a EGYPTSKÉ PŘENOSNÉ SLUNEČNÍ HODINY

14

15 Egyptské sluneční hodiny. GNÓMÓN Toto jsou nejstarší sluneční hodiny. Dva obdélníky k sobě spojené kolmo na sebe, aby vytvořily pravý úhel. Kratší část vrhala stín a na delší části byli nastavené hodiny dle stínu. Kratší část se nestavuje k severu. Sluneční hodiny nám dokazují, že Egypťané dělili den a noc po dvanácti úsecích (nejprve byl den rozdělen na 10 úseků, další dva pokrývaly svítání a soumrak). Kalendářní den tedy sestával z 24 úseků - hodin, stejně jako je zvykem v naší civilizaci. Délka hodin se však měnila s délkou světlé části dne. Denní čas odměřovaly sluneční hodiny.

16

17 Urči na obloze tři planety. Merkur je nepozorovatelný, na nebi se totiž nachází příliš blízko Slunce a utápí se v jeho záři. Venuše je výraznou jitřenkou, můžeme ji pozorovat ráno, krátce před východem Slunce nízko nad jihovýchodním obzorem. Mars můžeme pozorovat po celou noc, nachází se v souhvězdí Panny. Viditelnost Jupiteru se v dubnu pozvolna zhoršuje, ve druhé polovině dubna je však planeta stále viditelná v první polovině noci. Po západu Slunce září nad jihozápadním obzorem v souhvězdí Blíženců. Saturn vychází nad jihovýchodní obzor přibližně dvě hodiny před půlnocí v souhvězdí Vah. Uran je nepozorovatelný. Neptun je nepozorovatelný.

18 Popiš před ostatními vznik sluneční soustavy. Vznik sluneční soustavy začal podle odhadů někdy před 4,55 až 4,56 miliardami let gravitačním smršťováním malé části obrovského molekulárního mračna. Většina hmoty se soustředila v jeho centru, kde vytvořila Slunce, zatímco zbytek kolem něj vytvořil plochý protoplanetární disk, z něhož pak vznikly planety, jejich měsíce, planetky a další tělesa.

19

20

21

22 Popiš ostatním vznik a zánik hvězd. Uplácat ve vesmíru planetu - hvězdu dokáže jen Bůh, též ji dokáže i zničit. My se o to pokusit můžeme jen s modelínou na našem stole při hře. Nebo při bahenní bitvě. A co sněhové koule, též to mohou být malé planety. Vzniknou v našich dlaních a jejich život ukončí rozplesknutí na něčím nose. Je spousta možností jak svůj život planeta hvězda ukončí. Uvedu zde jen několik způsobů. Víme, že naše slunce je hvězda. Je to plynná hvězda, kde probíhá termonukleární reakce, při němž se mění jeden chemický prvek v druhý. Hvězda může být pohlcena jinou větší hvězdou, může se srazit s hvězdou, nebo jiným vesmírným tělesem a rozpadnout se na kusy. Její gravitační pole, zanikne a planeta hvězda se zhroutí do sebe, a pak exploduje. Dále planeta hvězda, je-li na ní život tak jak jej známe, může být tím životem zničena fikce. Stručně řečeno: Hvězdy vznikají z prachoplynných mračen Zahuštěním části mračna vnější silou vznikne globule, z té se pak gravitačním smrštěním vyvine hvězda Zdrojem energie hvězd jsou termonukleární reakce v jejich nitrech Nejdéle svítí hvězda při přeměně vodíku na helium Při dalších reakcích uvnitř hvězdy se hvězda výrazně zvětší V této fázi vývoje říkáme hvězdě obr Hvězdy s hmotností menší nebo přibližně stejnou jako Slunce končí jako bílí trpaslíci, malé, velmi zářivé hvězdy Hvězdy s hmotností několikrát větší než Slunce končí jako neutronové hvězdy Nejhmotnější hvězdy končí po zhroucení do sebe jako černé díry

23 Vysvětli pojmy: asteroid, meteroid, meteorit, meteor. Přečti si ještě jednou znění otázky a zaměř se na koncovky slov. Asteroid je starší a nepřesné, leč stále často používané označení těles, které se správně nazývají planetky. Nepřesné pojmenování asteroid má historické kořeny z období, kdy byla známa pouze dvě tělesa. V době, kdy bylo objeveno už několik desítek těles, bylo přijato nové označení tohoto dosud neznámého typu těles - planetka. Meteroid je těleso pohybující se vesmírem. Meteor je těleso, které vstoupilo do atmosféry a zanechává za sebou ohnivou stopu. Meteorit je těleso, které dopadlo na zemský povrch.

24 Znej časy nejznámějších meteorických rojů: "Padající hvězdy", "létavice" nebo "povětroně". Tak se lidově nazývají meteory - náhodné světelné úkazy viditelné každou jasnou noc na nebi. Někdy jsou slabé, jindy naopak mimořádně jasné a rozzáří celou oblohu. Vzácně jejich pozůstatky dopadají i na zemský povrch. Pády malých těles Sluneční soustavy na Zemi skrze zemskou atmosféru ovšem můžeme vyhlížet i plánovaně. Každoročně se můžeme kochat pravidelnými meteorickými roji, jednou za čas velmi vzácně i tzv. meteorickým deštěm. Kdy v průběhu roku vyhlížet nejvýraznější meteorické roje? Kam nahlásit pád opravdu jasného meteoru? Jak meteory pozorovat a fotografovat? Čtete dále. Znej časy princip fungování dalekohledů. Optický dalekohled či teleskop je přístroj k optickému přiblížení pomocí dvou soustav čoček, nebo zrcadel: objektivu a okuláru, jímž se obraz pozoruje. Hlavními parametry optických dalekohledů jsou světelnost a zvětšení. Opticky účinná plocha objektivu (apertura) určuje světelnost dalekohledu a poměr ohniskových vzdáleností objektivu a okuláru jeho zvětšení. Podle konstrukce objektivu se optické dalekohledy dělí na: refraktory, jejichž objektiv je tvořen čočkou nebo soustavou čoček a reflektory, jejichž objektiv je tvořen zrcadlem. Podle hlavního určení se rozlišují dalekohledy astronomické dalekohledy pozemní (terestrické) včetně zaměřovacích a geodetických divadelní kukátka

25 triedry a další. Slovo teleskop pochází z řečtiny. τῆλε tele znamená daleko a σκοπεῖν skopein znamená hledět. τηλεσκόπος teleskopos je tedy daleko-hled. Námořní dalekohled.

26 Galileův dalekohled Kukátko Galileův dalekohled Poněkud jiný princip je použit v tzv. Galileiho (holandském) dalekohledu. Tento dalekohled je tvořen spojným objektivem, který má velkou ohniskovou vzdálenost a rozptylným okulárem s malou ohniskovou vzdáleností.obrazové ohnisko objektivu u tohoto typu dalekohledu splývá s obrazovým ohniskem okuláru. Tento typ dalekohledu se využívá např. jako divadelní kukátko, které poskytuje zhruba čtyřnásobné zvětšení. A další typy:

27

28 Urči podle hvězd a měsíce kolik je hodin. V noci slouží jako hodiny Severka (Polárka) a Velký vůz. Pomyslný střed ciferníku tvoří Severka. Kolmo směrem k horizontu je číslice 6. Určíme číslici, která by se nalézala u zadních kol Velkého vozu. K této číslici připočteme číslici kalendářního měsíce. K součtu dále připočteme tolik desetin, kolik nám vyjde, když datum dělíme třemi. Např. je-li 21. připočteme 0.7 nebo je-li 6. připočteme 0.2 Celkový součet násobíme dvěma a odečteme jej od koeficientu, který platí pro Velký vůz, tj Výsledek pak udává čas v hodinách. Převyšuje-li výsledek 24, odečteme od něho číslo 24 Stojíte uprostřed hvězdné noci a chcete zjistit kolik je hodin. Jak to ale uděláte bez hodinek. Docela snadno, dávejte pozor.

29 Za léto napočítej 100 meteoritů. Myslím, že lze začít v době nástupu letního času, to je vždy v měsíci Květnu, dle kalendáře. Znej nejznámější komety a názory na jejich původ. Původně se soudilo, že komety jsou jevy v ovzduší. Bylo to roku 1577, kdy Tycho Brahe a Tadeáš Hájek z Hájku při svých měřeních zjistili, že kometa je dál než Měsíc a jde tedy o nebeské těleso. Typická kometa by se dala popsat jako "obří špinavá sněhová koule", tedy slepenec prachu a ledu veliký maximálně několik desítek kilometrů. Vznikla pomalým shromažďováním ledových krystalků a prachových částeček a je vlastně rezervoárem původního materiálu, který zbyl po tvorbě planet a Slunce. Toto takzvané kometární jádro v sobě shromažďuje prakticky celou hmotnost komety, která se odhaduje na 1011 až 1017 kilogramů. V této podobě není z pozorovatelského hlediska příliš zajímavé. Pokud se ale na své dráze začne přibližovat ke Slunci, dochází k uvolňování atomů plynu a částeček prachu. Kometa vytváří komu (jakousi prachoplynnou atmosféru) a ohon a stává se výraznou - pozorovatelnou. Zároveň ale kometa takto ztrácí materiál. Některé z komet proletí jednou kolem Slunce a vydají se na pouť mimo sluneční soustavu. Jiné se ke Slunci pravidelně navracejí a v takovém případě počet návratů, které kometa vydrží, závisí na tom, jak blízko k naší centrální hvězdě se kometa přibližuje a kolik materiálu má. Asi nejznámější periodickou kometou je kometa Halleyova. Edmond Halley první usoudil, že kometa z let 1531, 1607 a 1682 je jedno a to samé těleso. Předpověděl její návrat na rok 1759, bohužel se ho však nedožil. Halleyova kometa se ke Slunci vrací jednou za 76 let, naposledy jsme ji mohli pozorovat v roce Komety vznikly během raných fází vývoje sluneční soustavy. Pocházejí z tzv. Oortova oblaku, který předpokládáme ve vzdálenosti až do astronomických jednotek od Slunce, nebo jsou to tělesa Kuiperova pásu, který leží za drahou planety Neptun. Většina komet je slabá pro pozorování okem. Těch opravdu jasných vlasatic, na které vzpomínáme ještě roky, je opravdu málo. V devadesátých letech minulého století byly takové dvě - Hale-Bopp (1997) a Hyakutake (1996).

30 Dnes je známo téměř tisíc komet. A to při asi 1500 návratech. Zhruba 200 komet jsou komety s periodou menší než 200 let a 300 komet jsou dlouhoperiodické komety s dobře určenou dráhou. Halley Kometa 1P/Halley Hale-Bopp Kometa Hale-Bopp (C/1995 O1) Hyakutake Kometa Hyakutake (C/1996 B2) Shoemaker-Levy 9 Kometa Shoemaker-Levy 9 (D/1993 F2) West Kometa West (C/1975 V1)

31 Ikeya-Seki Kometa Ikeya-Seki (C/1965 S1) Encke Kometa 2P/Encke Pozoruj na obloze meteorický roj (Perseid, Leonid ) Meteorický roj je astronomický jev, který vzniká, když Země při svém pohybu zkříží pás meteoridů fragmentů, kopírujícíchoběžné dráhy svých mateřských těles. Je tvořen meteory, zdánlivě vylétajícími z jednoho bodu na obloze. Jestliže mají meteoroidy stejné mateřské těleso tedy těleso, ze kterého pocházejí (většinou jím je kometa nebo vyhaslá kometa), mají souběžné dráhy pohybu. Je to dáno tím, že když se kometa blíží ke Slunci, její ledové jádro se pomalu rozpadá a nechává za sebou pás prachových částic neboli meteoroidů. Tyto úlomky jsou těžší, než je prach v chvostě komety, a tudíž nejsouslunečním větrem rozfoukány do vesmíru. Místo toho se vytvoří pás úlomků obíhajících kolem Slunce po stejné dráze jako mateřská kometa. (U jednoho roje je možné, že mateřským tělesem by mohl být Měsíc tedy že vznikl z hmoty vyvržené při dopadu velikého meteoroidu na jeho povrch ale toto přiřazení je nejisté.) Meteoridy pak mohou zkřížit dráhu Zemi a vletět do její atmosféry. Jedná se většinou o malá tělesa letící rychlostí několika desítek kilometrů za sekundu (asi km/h), kterých denně protne ochrannou vrstvu atmosféry odhadem na 200 milionů. Agresivní plyny v horních částech atmosféry způsobí okamžité hoření meteoroidů, a ty se obvykle ve zlomku sekundy vypaří. Světelnému úkazu, který vzniká při jejich průletu atmosférou, se říká meteor. Některá tělesa průlet atmosférou přežijí, ale husté plyny v nižších vrstvách atmosféry prudce sníží jejich pádovou rychlost asi na 90 metrů za sekundu (asi 320 km/h). Tomu, co z nich zbude po dopadu na zem, se říká meteorit. Jelikož mají meteoridy téměř rovnoběžné dráhy, při pohledu ze Země se zdá, že meteory jakoby vyletají z jediného bodu na obloze. Tento bod se nazývá radiant. Pro představu, proč je tomu tak, si vzpomeňte na koleje.

32 Jsou rovnoběžné a přece se v dálce zdánlivě sbíhají v jednom bodě. Tohle je jenom jiný případ tohoto jevu,perspektivy. Příklady meteorických rojů jsou Geminidy (mateřským tělesem je vyhaslá kometa Phaeton), Perseidy (m.t. kometa Swift-Tuttle), Orionidy a Akvaridy (m.t. Halleyova kometa), Leonidy (m.t. Tempel-Tuttle), Kvadrantidy, Severní a Jižní Akvaridy, Tauridy, Orionidy, Lyridy ad. Meteorických rojů je velice mnoho, ale jenom zhruba 20 je takových, při kterých vidíme v maximu za hodinu několik meteorů. Meteorický roj totiž netrvá po celý rok, ale jenom několik dnů až týdnů v roce. Maximum roje trvá několik hodin až několik dní. V návaznosti na zvětšující se vzdálenost dráhy Země od dráhy komety klesá počet fragmentů, které se střetnou se zemskou atmosférou. Perseidy Pozorovatelné v polovině Srpna. Leonidy Pozorovatelné v polovině Prosince. Perseidy

33 Připrav alespoň jednoho člena ke splnění tohoto Mistrovství. A je to tady, bráško, hvězd je spousta a nejsi v tom sám a pokud, se budete společně snažit a budete opravdu chtít, tak na splnění tohoto Mistrovství, připravíte souběžně nejen sebe, ale další bratry z Hvězdy Severu. Nenechávej usnout a zaniknout své vědomosti. Poděl se o ně, tak jako se o ně dělili Tvoji učitelé, kamarádi, rodiče. Jistě ti i s tímto úkolem pomohou. Nemusíš být HVĚZDOU, stačí být dobrým bratrem. Neboj se tohoto úkolu a jdi do toho. Quest Hvězdář návodový sešitek, vypracoval: Atana