Mişcarea Pământului în cadrul sistemului nostru solar, care se află, la rându-i, în mişcare în jurul centrului galactic
 
Cât de repede se deplasează Pământul? Depinde. Depinde  de sistemul de referinţă în care îl încadrăm. Fără a stabili un element de raportare, un sistem de referinţă, o atare întrebare nu are sens.

Dacă vă întrebaţi cu ce viteză ne mişcăm în cadrul mişcării de rotaţie a Pământului în jurul axei sale, răspunsul este relativ simplu. Dat fiind că o rotaţie durează aproape 24 de ore (23 de ore, 56 de minute şi 4,09053 secunde), iar circumferinţa Pământului la ecuator este de 40.075 kilometri, rezultă că un locuitor din zona ecuatorului parcurge cele patruzeci de mii de kilometri cu o viteză de aproximativ 460 de metri pe secundă.

Comentarii -

 

Răspunsul la această întrebare ar putea fi unul surprinzător de scurt: acreția. Acreția este procesul prin care gravitația face ca materia dintr-un nor de gaz, de praf sau, așa cum se întâmplă de cele mai multe ori, din ambele, să colapseze. Înainte de a ne imagina ce se petrece cu un nor uriaș de gaz în momentul în care începe să colapseze, ar trebui să înțelegem ce se întâmplă când două aglomerări de gaz se ciocnesc una de alta.

Comentarii -

Galaxia "Micul Nor al lui Magellan", văzută aici în lumină infraroșie, dar care arată diferit atunci când este observată folosind alte lungimi de undă. ESA / NASA / JPL-Caltech / STScI

Suntem scăldați în lumina stelelor. În timpul zilei vedem Soarele, lumina reflectată de pe suprafața Pământului și cerul albastru. Noaptea vedem stelele, precum și lumina Soarelui reflectată de Lună și de planete.

Dar există mai multe modalități de a vedea Universul. Dincolo de lumina vizibilă există raze gama, raze X, lumină ultravioletă, lumină infraroșie și unde radio. Ele ne oferă noi modalități de a observa Universul.

Comentarii -

EnceladusMarginea exterioară a Sistemului Solar ar putea fi mult mai ospitalieră pentru găzduirea vieţii decât ne-am imaginat vreodată. Măsurătorile gravitaţionale efectuate de către sonda Cassini au confirmat că Enceladus, un mic satelit al lui Saturn, găzduieşte un ocean subteran în emisfera sa sudică. Astronomii afirmă că acesta ar putea găzdui viaţa.

Comentarii -

Misterul discurilor protoplanetareCercetătorii care utilizează telescopul Spitzer al NASA pentru a studia stelele aflate în curs de dezvoltare au încercat de mult timp să înţeleagă de ce aceste stele emană mai multă lumină infraroşie decât era de aşteptat. Discurile din care se formează planetele şi care înconjoară stelele tinere sunt încălzite de lumina stelelor şi emit lumină infraroşie, dar telescopul Spitzer a detectat un aport suplimentar de lumină infraroşie care provenea de la o sursă necunoscută.

Comentarii -

TerraPământul pare a fi un loc destul de stabil dacă nu luăm în considerare unele cutremure ocazionale sau unele erupţii vulcanice. Dacă voi credeţi asta, atunci trebuie să vă spun că această impresie este în totalitate greşită. Ne aflăm în permanenţă sub un bombardament constant. Din spaţiu! Dar cum ar putea afecta toate aceste resturi cosmice Pământul? În acest articol veţi afla răspunsul la această întrebare.

Comentarii -

MultiversObservaţiile recente anunţate de colaborarea BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarisation), adică identificarea modului B de polarizare a radiaţiei cosmice de fond, au generat reacţii din cele mai diverse, de la afirmarea faptului că acestea ar reprezenta o dovadă a Big Bangului şi a undelor gravitaţionale până la afirmaţia că acestea ar fi o dovadă a existenţei multiversului.

Comentarii -

Gaura neagra supermasivaNu există nimic în Univers mai uimitor sau mai misterios decât o gaură neagră. Din cauza gravitaţiei lor puternice de care nu poate scăpa nici măcar lumina, găurile negre sfidează încercările noastre de a le înțelege. Toate secretele lor se ascund în spatele vălului reprezentat de orizontul evenimentelor.

Comentarii -

Planeta noastră este destul de norocoasă deoarece are un satelit natural mare care orbitează nu prea departe de ea şi care determină ca cerul nopţii să fie destul de luminos. Dar pentru a avea o imagine spectaculoasă a cerului ar fi trebuit ca Pământul să aibă un sistem de inele precum cel al lui Saturn.

Comentarii -

Praf din sistemul solarAtunci când vă curăţaţi casa cu ajutorul unui aspirator, foarte probabil aspiraţi şi praf din spaţiul cosmic. Nu glumesc. Este vorba despre acelaşi praf care cândva a făcut parte din comete şi asteroizi. Puteţi vedea acest praf în lumina slabă de dinainte de răsărit şi de după apusul Soarelui. Se estimează că mai mult de 40.000 de tone de praf din spaţiu ajung pe Pământ în fiecare an.

Comentarii -

Mark Twain s-a născut și a murit în aceeaşi ani în care cometa Halley a trecut pe lângă Pământ. Astăzi aflăm că Samuel Clemens s-a născut şi a murit în anii în care cometa Halley a trecut pe lângă Pământ. Trecerea cometei Halley în apropiere de Pământ reprezintă un eveniment care are loc destul de rar, având în vedere că acesta se produce după aproximativ 76 de ani. Ce-l face chiar mai remarcabil este că Twain şi-a prezis anul morţii sale în funcţie de mişcarea prin spaţiu a acestei comete.

Comentarii -

Univers in expansiuneDacă Universul se extinde, în ce se extinde el? OK, pe mine m-a preocupat întotdeauna această întrebare şi ştiu că ea este foarte, foarte ciudată. Deci, Universul este în expansiune datorită fenomenului de deplasare spre roşu (sau deplasare spre albastru, uit mereu care din ele) a luminii, dar, oricum ar fi, el se extinde sau se contractă din momentul Big Bangului.

Comentarii -

Super Terra insoritaCercetătorii din cadrul NAOJ şi University of Tokyo au "observat" în premieră atmosfera exoplanetei „GJ3470b" din constelaţia Cancerului (Racului) cu ajutorul a două telescoape aflate în cadrul OAO (Okayama Astrophysical Observatory, NAOJ).

Comentarii -

Aurora borealaCerul nopţii din emisfera nordică a prins viaţă recent într-un spectacol de lumină. Aceste cortine sclipitoare îşi au originea la aproximativ 150 de milioane de kilometri distanţă, în Soare. Citiţi în continuare despre procesele din spatele acestor fenomene pitoreşti.

Comentarii -

Univers generat pe computerOamenii de ştiinţă, folosind supercomputerul Harvard’s Odyssey, au creat cea mai realistă simulare a evoluţiei cosmice de până acum. Aceştia au reuşit să creeze pe computer un întreg univers, cu naşterea şi evoluţia ulterioară a acestuia.

Comentarii -

EclipsăÎncă din cele mai vechi timpuri, omul a fost fascinat de fenomenele naturii şi ceea ce nu a reuşit să explice, de la boli la erupţii vulcanice, a pus pe seama divinităţii. Fenomene mai rare, eclipsele de Soare, au fost greu de înţeles, considerându-se a fi manifestări ale zeilor.

Comentarii -

AstrofizicaAnul acesta se împlinesc 102 ani de la primele experimente care au dus apoi la apariţia domeniului de graniţă dintre fizică şi astronomie, astrofizica. Domeniul studiază radiaţiile cosmice care ajung pe Pământ, precum protoni, nuclee uşoare, neutrino, radiaţii gama.

Comentarii -

MagnetosferaStudierea spaţiului din zonele învecinate Pământului permite determinarea schimbărilor care au loc în magnetosferă, ionosferă şi atmosfera superioară a Pământului, permiţând anticiparea şi atenuarea efectelor acestor modificări.

Comentarii -

AstrofizicaCu siguranță ați auzit până acum de astrofizică. Dar v-ați întrebat ce este astrofizica, cu ce se ocupă ea? Ei bine, astrofizica este acea parte a astronomiei care se ocupă cu studiul fizicii Universului. Pentru mai multe detalii, citiţi continuarea acestui articol.

Comentarii -

Stephen HawkingStephen Hawking este unul dintre puţinii fizicieni a cărui notorietate poate fi comparată cu cea a lui Albert Einstein. Ideile sale au stârnit deseori controverse şi scepticism în rândurile oamenilor de ştiinţă. La fel se întâmplă şi în cazul concepţiei sale despre Univers.

Comentarii -

În acest articol ne propunem să discutăm despre planeta Venus: ce știm despre ea, ce misiuni spatiale au avut loc pentru Venus, ba chiar un pic despre politica cercetării.

Planeta Venus pe cerul serii
Lumina reflectată de Venus este mai puternică decât cea a celorlalte stele ale nopţii

Comentarii -

Paradoxul lui OlbersConfruntaţi cu descoperirea lui Galilei, care a fost primul care a susţinut ideea că stelele sunt asemenea Soarelui nostru, înţelepţii din vremurile trecute şi-au pus întrebarea următoare: de ce noaptea cerul este întunecat? Să vedem ce răspunsuri au oferit.

Comentarii -

Ce putem face cu un simplu băţ? Putem determina mai multe unghiuri din astronomie, simplu şi distractiv. Începem experienţa noastră prin înfigerea perfect verticală a unui băţ în sol. Putem afla dacă este perfect vertical sau nu cu ajutorul unui fir cu plumb. Cunoscând lungimea băţului şi măsurând lungimea umbrei lui putem determina coordonatele astronomice orizontale ale Soarelui, precum şi latitudinea locului de observaţie.

 

Bat astronomie. Gnomon

Desen ce prezintă pe scurt utilizarea gnomonului (sau a băţului) în astronomie. Astfel {tex} l_1 {/tex} este lungimea băţului, {tex} l_2{/tex} lungimea umbrei acestuia, în timp ce h este unghiul format de direcţia umbrei şi direcţia de la observator spre Soare (sau a razei Soarelui, în desenul nostru).



Coordonatele orizontale sunt reprezentate de trei unghiuri: înălţimea h (unghiul dintre direcţia de la observator spre Soare şi planul orizontal al observatorului), distanţa zenitală z care este complementul înălţimii (90 - h) şi azimutul A (unghiul dintre proiecţia direcţiei spre punct pe planul orizontului şi direcţia spre Sud. Aceste coordonate variază în funcţie de locul şi momentul observaţiei.

Aşadar, cunoscând lungimea băţului şi măsurând periodic lungimea umbrei lui, care variază în timp, putem începe experienţa noastră. Pe desenul alăturat, {tex} l_1 {/tex} este constant, doar {tex} l_2{/tex} şi h fiind dependente de momentul observaţiilor, deoarece locul în care a fost înfipt băţul nu trebuie schimbat! Putem afla simplu unghiul h, aplicând funcţia trigonometrică tangentă:

{tex}\tan(h)=\frac{l_1}{l_2}{/tex}

Măsurătorile trebuie efectuate pe parcursul a 1-2 ore, jumătatea intervalului temporal ales fiind indicat să fie trecerea Soarelui la meridianul locului, pentru a se observa cât mai bine mişcarea aparentă a Soarelui pe bolta cerească. Indiferent de durata observaţiilor, pentru determinarea datelor despre Soare, tranzitul acestuia la meridian trebuie inclus în acea perioadă de observaţii. Meridianul locului este linia imaginară care uneşte punctele cardinale Nord şi Sud. În astronomie, spunem că un astru trece la meridian când traversează arcul care conţine Zenitul şi cele 2 puncte cardinale în direcţia Sud. Presupunând că nu ştim punctele cardinale exact (busola nu ne oferă această posibilitate) putem determina noi înşine direcţia meridianului, ea fiind direcţia umbrei minime a băţului. Cunoscând lungimea minimă a umbrei băţului, aflăm înălţimea la culminaţia superioară a Soarelui ({tex} h_{cs}{/tex}). Folosim valoarea obţinută pentru a determina latitudinea ({tex}\phi{/tex}) :

{tex}h_{cs}=90^{\circ} - \phi + \delta{/tex}

Unde {tex}\delta{/tex} este declinaţia Soarelui în ziua respectivă. Ea este 0° la echinocţii, 23,45° la solstiţiul de vară şi -23,45° la solstiţiul de iarnă. Declinaţia Soarelui pentru o anumită zi poate fi luată de pe internet, accesând acest link.

Declinaţia Soarelui se mai poate calcula într-o zi folosind triunghiul sferic dreptunghic în care mai apare ascensia dreaptă, longitudinea geocentrică a Soarelui în acea zi si unghiul de înclinare a axei faţă de normala la ecliptică.

După ce am determinat astfel declinaţia, se poate calcula latitudinea locului din relaţia înălţimii la culminaţie superioară. De asemenea, cunoscând corecţia de timp din ecuaţia timpului, se poate calcula din ora legală la care are loc culminaţia superioară timpul solar mediu al locului şi de aici diferenţa de longitudine faţă de meridianul central al fusului (în cazul nostru 30ºE), iar de aici longitudinea locului.

Pe lângă lucrurile determinate mai sus, putem afla şi azimutul Soarelui pentru diferite ore. Azimutul este un unghi care se măsoară de la Sud spre Vest în astronomie, iar în topografie se măsoară de la Nord spre Est. Astfel, la culminaţia superioară, azimutul este egal cu 0°. Trasând umbra băţului la diferite ore obţinem diferite poziţii ale liniei faţă de direcţia meridianului, distanţa în grade dintre o astfel de poziţie şi direcţia meridianului reprezentând azimutul la ora trasării ultimei linii.

Activitatea prezentată mai sus este una distractivă dar şi educativă în acelaşi timp. Ea reprezintă una din cele mai simple, dar şi practice lecţii de astronomie, care poate fi aplicată în orice colţ al lumii. Totodată, pe baza acestei metode s-au dezvoltat mai multe tipuri de probleme din astronomie.


Comentarii -

Cu toţi ştim astăzi câteva lucruri despre longitudinea geografică. În funcţie de aceasta se stabileşte ora locului în care ne aflăm, informaţie atât de vitală. Cu ajutorul acestor sisteme de coordonate ne putem afla exact poziţia pe Pământ, lucru de asemenea foarte util, oriunde ne-am afla. Dar oare câţi dintre noi ştiu că acum mai puţin de 400 de ani, meridianul reper, adică meridianul zero, trecea printr-un oraş aflat în prezent în România, mai precis prin Oradea?


Cetatea Oradea

 

Cetatea Oradea

Oradea, în Evul Mediu, în 1617. Gravură de Braun şi Hogenberg.
credit: Wikimedia Commons

Comentarii -

O eclipsă are loc atunci când un astru fără lumină intră în conul de umbră al unei planete, fiind astfel lipsit de lumina Soarelui. În acest caz, avem parte de o lipsire totală de lumină, vizibilă din orice punct al globului unde astrul respectiv este deasupra orizontului. Când un astru este ascuns vederii noastre de un alt astru, avem fenomenul de ocultaţie. Deci, eclipsele se Soare sunt de fapt ocultaţii, pentru că Luna ascunde Soarele vederii noastre, dar termenul de ocultaţie s-a păstrat doar pentru stele.

 


Trebuie menţionat din start că planul orbitei lunare nu coincide cu planul eclipticii (drumul pe care centru Soarelui îl parcurge într-un an pe bolta cerească). Dacă ar coincide, la fiecare lună nouă am avea eclipsă de Soare (pentru că ar fi vorba de o conjuncţie), iar la fiecare lună plină am avea eclipsă de Lună (pentru că ar fi vorba de o opoziţie). Dar planul orbitei lunare formează cu ecliptica un unghi de aproximativ 5 grade, deci nu avem parte de atât de multe eclipse...

Mai mult, a doua lună plină dintr-o lună calendaristică, dacă are loc acest fenomen (cum a fost cazul, de pildă,  la 31 decembrie 2009), poartă numele de lună albastră.

 

Geometria unei eclipse de Luna
Diagrama umbrei şi penumbrei Pământului. În funcţie de poziţia Lunii avem de-a face cu eclipse parţiale sau totale.
credit: Wikimedia Commons


Mai multe despre eclipsele de Lună


1. Ele pot fi  de două feluri: eclipse totale de Lună şi eclipse parţiale de Lună. În cazul eclipselor totale, Luna intră în întregime în conul de umbră al Pământului. În cazul eclipselor parţiale, evident, Luna nu intră în totalitate în conul de umbră al Pământului.

2. În timpul unei eclipse totale de Lună discul lunar nu e complet invizibil, aşa cum multă lume crede, ci are o culoare roşu-închis. Asta se datorează razelor refractate de atmosfera terestră.

3. Traversarea conului de umbră al Pământului durează cel mult două ore.

4. Eclipsele de Lună apar doar când este Lună plină.


Comentarii -

Cercetătorii au observat că exploziile solare au energia de a provoca unde seismice ce se propagă pe toată suprafaţa Soarelui. În filmul de mai jos (secunda 25) puteţi vedea imagini filmate ce surprind impactul unor puternice explozii solare asupra suprafeţei solare.

 


Comentarii -

 

De ce sunt planetele rotunde?

Planetele sunt rotunde din cauza forţei de gravitaţie. Pe perioada lungi materia ce compune planetele ajunge să cedeze sub acţiunea forţei de gravitaţie şi astfel planetele ajung la o formă foarte aproape de cea ideală, aproape sfere. Singura cale pentru ca masa unei planete să ajungă în punctele cele mai apropiate de centrul de gravitaţie al planetei este ca respectiva planetă să ajungă o sferă.

De ce asteroizii nu sunt sfere?

Asteroizii au dimensiuni mult mai mici. De asemenea, masa asteroizilor este mult mai mică în comparaţie cu cea a planetelor. Prim urmare, forţa gravitaţională este slabă şi nu poate învinge rezistenţa mecanică a materialului din care este compus asteroidul. Acesta este motivul pentru care asteroizii păstrează forme diverse şi nu devin rotunzi.

 

Comentarii -

Luna la orizontProbabil că aţi observat că atunci când Luna este la linia orizontului, dimensiunile ei sunt schimbate, fiind mai mare. Dar chiar este Luna mai mare? De ce ar fi? Dar dacă nu este, de ce apare astfel? Misterul dăinuie de mii de ani. Aflaţi mai multe în acest articol.

Comentarii -

Razele cosmice sunt particule cu energie mare ce intră în sistemul solar din depărtările galaxiei noastre. Această radiaţie cosmică este formată în cea mai mare parte din protoni, electroni ori nuclee de atomi (care şi-au pierdut electronii ce le orbitau în călătoria lor galactică).

În 1912 fizicianul Viktor Franz Hess a arătat că intensitatea radiaţiilor cosmice creşte odată cu altitudinea, trăgând astfel concluzia că acestea vin din depărtările spaţiului cosmic. Ce se întâmplă în fapt este că particulele cu energie mare venite din afara sistemului solar intră în coliziune cu moleculele din atmosferă, provocând reacţii în urma cărora pot apărea alte particule. Nu toată radiaţia cosmică ajunge pe Pământ.

Aproximativ 90% dintre razele cosmice sunt nuclee de hidrogen (protoni), 9% sunt heliu (particule alfa), iar celelalte elemente constituie 1%. Ştim că cea mai mare parte a radiaţiei observate pe Pământ are ca provenienţă Soarele. Dar radiaţia cosmică care are cea mai mare energie are altă origine, venind, aşa cum am mai spus, din afara sistemului solar.

Care este sursa radiaţiei cosmice?

Sunt mai multe posibilităţi vehiculate de fizicieni în ce priveşte provenienţa radiaţiei cosmice. Este posibil să vină din afara galaxiei, din quasari, ori să fie produsă în urma unor explozii care se soldează cu emisii de raze gama. Sunt unele opinii care susţin că este posibil ca această radiaţie cosmică să fie un efect al prezenţei materiei negre ori chiar expresia unor defecţiuni topologice în structura universului.

Cum detectăm aceste raze cosmice?

Pentru a detecta aceste raze cosmice avem nevoie de "observatori" situaţi cât mai departe de suprafaţa Pământului, aşa cum sunt sateliţii, echipaţi cu aparatură adecvată.

 

Comentarii -

"Constanta cosmologică este cea mai mare gafă din viaţa mea" este una din spusele lui Albert Einstein rămase celebre. Această autocritică făcea referire la una dintre puţinele greşeli de natură ştiinţifică pe care marele fizician le-a comis de-a lungul existenţei sale. Einstein, asemenea majorităţii fizicienilor la începutul secolului XX, credea în teoria ce ulterior s-a dovedit a fi eronată potrivit căreia Universul are o natură statică. Această preconcepţie era atât de puternic înrădăcinată în credinţele ştiinţifice ale vremii, că până şi marele Einstein a căzut în capcana ei. El a făcut tot posibilul pentru a adapta matematica folosită la descrierea felului în care se comportă Universul în aşa fel încât aceasta să vină în sprijinul acestei concepţii eronate. Pentru că, de obicei, se baza pe frumuseţea aparatului matematic pe care îl construia pentru a-şi demonstra concepţiile despre natura realităţii, fizicianul german a introdus în ecuaţiile cu ajutorul cărora a descris pe atunci proprietăţile Universului o constantă anti-gravitaţie, cunoscută astăzi drept constanta cosmologică, care de fapt nu îşi avea locul acolo. Dacă ar fi crezut îndeajuns în ecuaţiile sale iniţiale şi nu ar fi introdus acea constantă, ar fi fost primul care să prezică fenomenul expansiunii Universului, iar istoria celebrei sale ziceri nu ar mai fi fost la loc de cinste în biografiile sale.

Comentarii -


Dacă găsiţi scientia.ro util, sprijiniţi-ne cu o donaţie.


PayPal ()
CoinGate Payment ButtonCriptomonedă
Susţine-ne pe Patreon!