2.2 A Nap és kísérői

Középszint:
Ismertesse a Nap jellemzőit (mérete, távolsága a Földtől, anyagi összetétele, belső és felszíni hőmérséklete).
Mutassa be a Nap földi életet meghatározó szerepét, legfontosabb sugárzásait és azok légköri következményeit.
Tudja megkülönböztetni a nap- és holdfogyatkozás kialakulásának okait.
Sorolja fel a Föld- és a Jupiter-típusú bolygókat, sorrendjüket, mutassa be közös és egyedi jellemzőiket.
Ismertesse a Hold mozgásának sajátosságát, értse a holdfázisok váltakozásának okát.
Magyarázza a meteor és meteorit közötti különbséget.

Emelt szint:

Ismertesse a Nap gömbhéjas szerkezetét, a Nap szféráinak jelenségeit és ezek hatását a földi életre.
Magyarázza meg a holdfázisok és a napfogyatkozás kialakulásának okait.
Legyen képes a Naprendszer bolygóiról készült adatsorok elemzésére.
Jellemezze a Hold felszínét, bizonyítsa a hőmérséklet és a légkörhiány összefüggését.
Mutassa be az üstökösök felépítésének jellemzőit, mozgásának jellemzőit, jellegzetes formájuk kialakulását.

A Nap

A Nap a Naprendszer közepén található tüzes gázgömb. Földtől mért átlagos távolsága 150 millió km, ezt nevezzük Csillagászati Egységnek (CsE). Ez fénysebességgel 8,3 perc.

Napunk közel 4,6 milliárd éves törpe típusú csillag, és mint ahogy azt már tudjuk, 80% hidrogénből, és 20% héliumból áll, de természetesen más anyagok is megtalálhatók elenyésző mennyiségben. Magfúzió során a hidrogén héliummá alakul át, ebből nyerjük a Földi élethez szükséges, sőt nélkülözhetetlen energiát. A Nap éppen fejlődésének felénél jár, a hidrogén elhasználása után vörös óriássá változik, és fehér törpévé alakul át.

A Nap rétegei

1.) Centrális mag

Legbelül található a centárlis mag, ahol a hőmérséklet 15.000.000 kelvin. A magfúzió itt megy végbe (4 hidrogénatomból lesz 1 héliumatom), a Nap innen kapja energiáját. Az itt keletkező összes sugárzás áthalad a többi rétegen, és a világűrben landol. 

2.) Röntgensugárzási zóna

Efelett található a röntgensugárzási zóna. Ebben a rétegben még az anyag túl sűrű ahhoz, hogy hő formájában adja át az energiát, ezért röntgensugárzás formájában továbbítja azt

3.) Konvektív zóna

végül a konvektív zóna, ahonnan az energia a külső rétegekbe szökik. Konvekciós áramlások formájában továbbítja az energiát. Ezek voltak a nap belső részei.

4.) Fotoszféra

Ez az a felszín, amit mi látunk, a nap légkörének legalsó rétege. Az eddigi sugárzás itt fénnyé alakul át. Elég vékony réteg, párszáz  km vastagságú, és itt jönnek létre a napfoltok is.

5.) Kromoszféra

Ezt a réteget vörösnek látjuk Napfogyatkozáskor, ez a fotoszféra feletti réteg. A vörös fény a hidrogén miatt van, egyébként átlátszó. 500-3000 km vastag, 6-7000 Kelvin a hőmérséklete. A sűrűség ebben a rétegben már nagyon lecsökken.

6.) Korona

A korona a Nap légkörének legfelső rétege, a hőmérséklet 1-2 millió Kelvin. Nagyon vastag, nem lehet pontosan meghatározni a méretét, mert folyamatosan lökődik ki az bolygóközi anyagba.

Napszél

A napszél a csillag koronájából kiáramló töltött részecsék, mely nagyenergiájó elektronokat és protonokat tartalmaznak, így alakulnak ki a mágneses viharok, melyek következménye a sarki fény.
 

A csillagok halála

Amikor a Nap/csillagok elhasználják a bennük levő hidrogénmennyiséget, elkezdenek összehúzódni, és hihetetlenül forrósodni. A fúzió a nap többi rétegeiben és végbemegy, nem csak a centrális magban. Később a csillag kitágul, kivörösödik, vörös óriássá változik. Ezután a hélium fúziójából szén keletkezik, és a csillag atmoszférája kilökődik a Világegyetembe, planetáris ködöt létrehozva.

Ha a csillag tömege nem nagy, akkor nem jön létre új fúzió, akkor fehér törpe lesz belőle. Ez egy Föld-méretű csillag, mely hőmérséklete és fénye évmilliárdok alatt csökken, és fekete törpe lesz belőle.

Nagy méretű csillagok esetében a fúzió után szuperóriások jönnek létre, ami később felrobban, és anyaga szétszóródik a bolygóközi anyagban. Ez a szupernóva robbanás, melynek a fényessége 10 milliárdszor nagyobb a Napénál. A szupernóva után fekete lyukak, vagy neutroncsillagok maradnak hátra.

A Hold, a holdak

 

A Hold

Holdnak nevezzük azokat az égitesteket, mely a bolygó gravitációja által befogva kering körülötte. A Föld bolygója a Hold (tulajdonnév).

Átmérője kicsi, 3476 km, a felülete pedig 38.000.000 km2. Közepes távolsága a Földtől mindössze 384.000 km, sűrűsége 3,34 g/cm3.

Felszínén a nehézségi erő a földinek csak hatoda. A Hold felszínét vizsgálva láthatunk sötétebb, és világosabb tónusú részeket, krátereket. A sötétebbek, alacsonyabban fekvő részek a Holdtengerek, melyek a Holdfelszín 15%-án találhatók, a világosabb tónusú részek a magasabban fekvő szárazföldek a felszín 85%-án.

A Holdon található kőzeteket két nagy csoportra oszthatjuk. Vannak a nagyobb sűrűségű, bazaltos kőzetek, melyek a Holdtengerekben találhatók, és a kisebb sűrűségű anortozitok, melyek a legidősebb kőzetek.

A Holdnak tulajdonképpen nincs légköre, így a napi hőingás nagyon magas. Nappal lehet akár +130°C, éjjel pedig lecsökkenhet -160°C-ra is. 

Holdfázisok

Ahogy a Hold a Nap fényét veri vissza, keringés közben a Föld beárnyékolja, így megfigyelhetünk holdfogyatkozásokat. A Hold megtelik, majd elfogy. Az ábrán látható minden lehetőség.




A Hold mozgásai

A Hold a Föld körül kering, 1 km/s sebességgel, keringésének ideje 27,3 nap, és ez is direkt irányban kering. Mivel a Hold saját tengelye körüli forgása megegyezik a Föld körüli keringési idővel, a Hold kötött tengelyforgást végez, melynek következménye, hogy a Földről csak 1 oldalát látjuk. Más égitestről ez nem jellemző, csak a Földről nézve. A Holdon a nappalok és éjszakák 15 naponként változnak, tehát egy nap 29,5 napnak felel meg. 


A Nap körül 8 bolygó kering (régen a 9. a Plútó volt, de visszaminősítették kisbolygóvá)

A bolygókat összetételük szerint két nagy csoportra osztjuk.

Föld típusú, vagyis kőzetbolygók: Merkúr, Vénusz, Föld, Mars
A Föld típusú bolygók nagy sűrűségű kőzetbolygók. Kis méretűek, kevés holdjuk van! A Naphoz közel helyezkednek el.

Jupiter típusú, gázbolygók, óriásbolygók: Jupiter, Szaturnusz, Uránusz
Az előzőeknek pontosan az ellenkezője jellemző rájuk! Nem nagy a sűrűségük, gáz halmazállapotúak. Sok holdjuk van, és távol helyezkednek el!

Ezeknek az égitesteknek nincs saját fényük, amit az égbolton látunk, az a nap fényének visszaverődése.

De nem csak bolygók, hanem más objektumok is találhatók a Naprendszerben. Két aszteroida-övet ismerünk, egyik a Mars és a Jupiter közötti belső aszteroida-öv, másik a Neptunusz pályáján túl levő Kuiper-öv, egy ellipszis alakú pályán.

Megtalálhatók még törpebolygók, mint a Plútó, a Ceres, Erisz, stb., de ottvannak még holdak, gyűrűk, gyűrűrendszerek.