Rastojanja u svemiruSunce i Sunčev sistemOSNOVE ASTROFIZIKE

DEPARTMAN ZA BILOGIJU

Koliko su zvezde daleko?

Merenje rastojanja

Velika otkrića u astronomiji povezana sa novim metodama merenja

Najvažnije pitanje

Metar, kilometar, svetlosna godina, parsek...

Predlozi: dužina klatna sa periodom od 2 sekunde, desetimilioniti deo ½ meridija kroz Pariz (od pola do ekvatora)

Francuska akademija (1791) – izabrala meridijan, period klatna je promenljiv zbog različitog ubrzanja

Prvi etalon – 0,2 milimetra kraći, “zaboravljena” spljoštenost Zemlje izazvana rotacijom

Rastojanje

1889 – nov etalon, rastojanje između oznaka na šipci od platine i iridijuma, na teperaturi od 00

celzijusa

1960 – talasna dužina zračenja kripton-86

1983. godina:

SI definicija: 1 metar je rastojanje koje pređe svetlost za 1/299 792 458 sekunde

Rastojanje

Prečnik i obim Zemlje

Rastojanje Zemlja – Mesec

Rastojanje Zemlja - Sunce

Neka važna rastojanja

Zadatak 1

Koristeći materijal dostupan u učionici izmeriti obim Zemlje

Rešenje

Eratosten (276 p.n.e. - 194 p.n.e.)

Sijena – prvi dan leta, u podne, Sunce tačno iznad

Aleksandrija – senka!

Razlika – 7o

Rastojanje 7/360o

Obim Zemlje

Obim Zemlje i mobilni telefon

Ili Google Map

1

2

1 2

43.31725443.318517

0.001263150m

3602 42755,3km

6800km

o

s

sL R

R

Zadatak 2

Naći vezu između sinodičkog i sideričkog perioda evolucije.

Siderički – u odnosu na zvezde

Sinodički – ono što vidimo (od grčke reči sastanak) –vreme između dve identične konfiguracije

Orbite planeta

Karakteristični položaj planeta

Unutrašnje planete

Jedno posmatranje sind D

1 astronomska jedinicaD

Venera: 17. januar, 3. junMerkur 17. maj

Spoljašnje planete

360

360

1cos( )

o

o

TE

TP

d

E – siderički period ZemljeP – Siderički period planete

Siderički i sinodički period

E – siderički period ZemljeP – Siderički period planeteS – sinodički period planete

360 360( )

1 1 1 - spoljašnje planete

1 1 1 - unutrašnje planete

o oS E S

E P

S E P

S P E

Izračunao Nikola Kopernik

Zadatak 3

Izračunati rastojanje od Zemlje do Sunca.

Tranzit Venere ili Merkura (1716 – E. Halej)

Astronomska jedinica

12

tan(v)tan( )2

AB ABEV EV

d dd d

v

Astronomska jedinica

Hajgens, 1659

Posmatrao Veneru

Dva ugla i jedna stranica?

Uglovi:

Sunce-Venera-Zemlja

Sunce-Zemlja-Venera

Neko je imao sreću

Uglovi:

Sunce-Venera-Zemlja

Sunce-Zemlja-Venera

Rastojanje

Zemlja – Venera ?!?!?

Iz prividne veličine,pretpostavio pravedimenzije Venere

Približno tačan rezultat, sreća!

Rastojanje Zemlja - Sunce

Astronomska jedinica

Merenje Prečnika Zemlje

Archimedes (3rd century BC) 10000

Aristarchus (3rd century BC) 380-1,520

Hipparchus (2nd century BC) 490

Ptolemy (2nd century) 1210

Godefroy Wendelin (1635) 14000

Jeremiah Horrocks (1639) 14000

Christiaan Huygens (1659) 24000

Cassini & Richer (1672) 21700

Jérôme Lalande (1771) 24000

Simon Newcomb (1895) 23440

Arthur Hinks (1909) 23420

H. Spencer Jones (1941) 23466

Moderna merenja 23455

1 150.000.000aj km

Zadatak 4

Izmerite brzinu rotacije Sunca.

Sunce u svim „bojama“

Golim okom vidimo samo sjajni žuti disk, kroz specijalni teleskop (npr. Lunt, koji Vas čeka ispred fakulteta) vidimo nešto nalik slici levo.

Astronomi, različitim instrumentima, vide Sunce kao na slici desno (u različitim delovima spektra)

Kako bezbedno posmatrati Sunce?

Solarni teleskop Lunt sa specijalnim filterima (H-alfa) koji omogućavaju bezbedno posmatranje Sunca i izdvajanje pojedinačnih detalja na površini i u atmosferi naše zvezde (levo)

Indirekta metoda – projektovanjem lika Sunca kroz bilo koji teleskom i posmatranje pega na papiru – zaklonu (desno)

Sunce, danas, juče…(šta možete da vidite kroz teleskop)

Grupe pega

Fotografije: SOHO

Sunce i aktivnost Sunca

Rotacija Sunca

28. mart 30. mart

Praćenjem pega i određivanjem njihove brzine, na osnovu upoređivanja njihovog položaja na fotografijama izračunava se period rotacije Sunca oko ose.

Oblasti oko ekvatora rotiraju brže od oblasti blizu polova:

Diferencijalna rotacija => Sunce nije čvrsto telo!!! Fotografije: SOHO

Rotacija Sunca

28. mart 30. mart

Praćenjem pega i određivanjem njihove brzine, na osnovu upoređivanja njihovog položaja na fotografijama izračunava se period rotacije Sunca oko ose.

Oblasti oko ekvatora rotiraju brže od oblasti blizu polova:

Diferencijalna rotacija => Sunce nije čvrsto telo!!!

Rotacija Sunca

Pege na Suncu koje je posmatrao i nacrtao Galileo Galilej

Pege tokom prethodnih par dana, kako ih je snimio

satelit SOHOhttps://soho.nascom.nasa.gov/

Rešenje

365.25*

365.25

SP

S

P – siderički periodS – sinodički period

( / )

360odani

stepen danu

Snagib

20

0

0

sin

24.47 dana38 dana

pol

pol

Projekat CLEA

“Contemporary Laboratory Experiences in Astronomy”

http://www3.gettysburg.edu/~marschal/clea/CLEAhome.html

Podrška:

NASA

Gettysburg college

Svaka vežba:

Program

Uputstvo

Tehničko uputstvo

Domaći zadatak

Zadatak 1:

Koristeći odgovarajuću CLEA vežbu izmeriti brzinu rotacije Sunca i pokazati da se Sunce gasovito telo.

Zadatak 2

Koristeći odgovarajuću CLEA vežbu izmeriti rastojanje Zemlja – Sunce i prikazati vrednost astronomske jedinice u kilometrima.

Svi linkovi biće dostupni na sajtu: www.mmilan.com

Svaki kompletno urađen zadatak donosi po 3 „bonus“ bodova za ispit. Maksimalan broj „bonus“ poena za ceo semestar je 10.

Rok za predaju: utorak, 23. maj, 16h(e-mail: mmilan@svetnauke.org ili kabinet 306)