Inlämnings uppgift i Fysik i åk 9

Vårt solsystem

Inledning

Solsystemet består av de planeter, asteoriter, kometer och månar som av solens dragningskraft, ligger i speciella banor runt solen. Alla planterna roterar runt solen åt samma håll. Det blir motsols om man ser det "norr" om Jorden. De rör sig i lite ovala banor som nästan är helt cirkulära och befinner sig i nästan samma plan. Pluto som i vanliga fall är den yttersta planeten har en sådan oval bana att den vid ett tillfälle (Perihelium) är närmre solen än Neptunus. De flesta planeterna har månar och de fle sta månarna rör sig motsols runt planeterna.

Skapelsen

Rymden mellan stjärnorna är inte helt tomrum. Där svävar moln av stoft och lätta gaser som vätgas. Ibland blir molnen så täta att en gravitation uppstår och molnen drar in mer gas och stoft från andra moln. Tät heten ökar och ännu mer dras in. När molnen blir riktigt täta, upphettas det och en fussions process sätter igång. Vätgasen omvandlas till Heliumgas. Fusion leder till att gravitationen dämpas, den inre kroppen börjar lysa med ett stadigt sken. Det har blivit en stjärna. Det är det som nu pågår i O rionnebulosan. Även alla andra stjärnor har skapats på detta sätt.

Planeterna var de stoftmoln som drogs mot solen innan fussionen tog fart och gravitationen minskade. Dessa stofftmoln började att rotera motsols runt solen. Molnen samlades i förtätningar och bildade mindre täta moln. De stelnade därför att de var för små för att en fussion skulle sätta igång. De stelnade kropparna blev sedan planeter, månar, asteoriter och kometer som cirkulerar runt i olika banor runt solen.

Solen är en typisk stjärna och kommer att dö som en vanlig stjärna. Den har lyst som den gör nu i 5000 miljoner år och kommer att fortsätta att lysa stadigt i 5000 miljoner år till, innan den börjar dö ut. Då kommer vätgasen i solen att ta slut och kärnan börjar att dras samman. Det gör att solen utveclar mer energi som får solens yttersta lager att svälla. Solen blir då en röd jätte som Betelgeuse och förbränner alla planeterna. Det helium som bildats under tidigare förbränning börjar att förbrännas. Sol en blir då ännu större. När heliumet tar slut försvinner de yttersta lagren ut i rymden. De centrala delarna störtar samman och solen blir en vit dvärg i Jordens storlek. Efter hand svalnar solen och dör ut.

Solen

Solen är en typisk stjärna. Den är ungefär lika stor som de andra stjärnor i samma utvecklings stadium. Solen är ett klot som består av en het glödande gas som strålar ut ljus och värme. Runt den kretsar några planeter, precis som det gör runt de flesta s tjärnor. Avståndet från Solen till Jorden är 150 miljoner km eller åtta ljusminuter. Den närmaste stjärnan förutom solen ligger 4,28 ljusår härifrån. Solen har en diamter på 1390 000 km vilket är 109 gånger större än Jordens. Temperaturen på ytan är ca 6 000 °C varm. Solen precis som planeterna roterar runt en egen axel. Den rör sig dessutom runt i en bana i vår galax, Vintergatan.

Solen som består av tre zoner som är kärnan, strålningszonen och konvektivzonen med konvektiv granulation vid ytan. I kärnan omvandlas vätgas till helium med fussion. Tempraturen är ca 15 miljoner °C och trycket är 400 miljader gånger högre än Jordens luf ttryck. Energin förs ut till ytan via strålningszonen iform av strålning. I den konvektivazonen omvandlas energin till konveksströmmar och förs vidare till ytan. I ytlagret, Fotosfären sänds energin vidare iform av ljus, värme, strålnig och elektriskt lad dade partiklar.

Solen har precis som Jorden en atmosfär. Den delas upp i två delar- Kromorsfären som ligger närmast och Koronan längre ut. Atmosfären kam man bara se vid total solförmörkelse. Vanligen lyser atmosfären svagare än själva solen och syns därför inte. Kromosf ären är 10 000 km tjock och är rödaktig. Koronan sträcker sig långt ut i rymden och syns som en vit slöja runt solen. Ibland kastas stora mängder glödande gasmassor ut här. De kallas för protuberanser.

I fotosfären händer ibland så kallade flares eller solfläckar. Solfläckar är gasområden som uppträder i grupper och är svalare och lyser inte så starkt. De uppfattas som svarta prickar från jorden. De uppstår av magnetiska störningar. Flares är ljusa utbr ott som orsakas av solfläckar.

Merkurius

Merkurius är den planet som ligger närmst solen. Den ligger bara 58 miljoner km från solen eller 3 ljusminuter. Diametern är en tredje del av jorden och utseendet är likt vår måne. Ytan är full av kratrar och saknar atmosfär. Därför kan tempraturen vara 3 25°C när det är dag och -170°C på natten. Merkurius ligger så nära solen att den visar faser som månen. Man kan bara se den belyst, när den är bortom solen. Merkurius roter ett varv runt sin egen axel på 59 jorddygn. Det motsvarar 2/3 av ett Merkuriusår s om är 88 jorddygn. Planeten har ingen måne.

I Mars 1974 sände amerikanerna ut rymdsonden Mariner 10 som flög förbi två gånger och sände tillbaka bilder och annan data. Det är inte troligt att man kommer att besöka planeten. Däremot kanske man kan placera instrument för utforskning av solen.

Venus

Venus är den planet som ligger närmast jorden. Radien är nästan lika stor som jordens. Den har en atmosfär som består av klodioxid som fångar in solstålarna, men släpper inte ut dem, växthuseffekt. Tempraturen kan vara uppemot 475°C på ytan, alltså den va rmaste planeten. Dessa förhållanden gör att liv aldrig kan existera här. I Venus atmosfär finns vita moln som med vindar roterar ett varv runt Venus på 4 jorddygn. Själva planeten roterar sakta runt sin axel, men den gör det "medsols" mot alla andra plane ter som roterar "motsols".

År 1962 besökte den första rymdsonden Venus. Senare har flera sonder skickats, men på grund av den höga värmen har det varit svårt att landsätta en sond. 1976 lyckades man få ner en sond som kunde ta bilder på den steniga Venusytan.

Jorden

Jorden eller tellus som är det latinska namnet, är den planet som skiljer sig mest från de andra planeterna. Den har liv. Avståndet från solen är sådant att tempraturen är lagom för de levande organismerna. Vattnet är vanligen i flytande form och större d elen av jorden täcks av hav. Vi har en atmosfär som skyddar mot UV-stålning och meteoriter. Den fördelar värmen, så att det blir varmare vid polerna och kallare vid ekvatorn och mindre skillnader mellan dag och natt. Atmosfären består mest av kväve (N2) och syre (O2). Det yttesta skiktet består av ozon (03). Jorden snurrar ett varv kring solen på ett år eller 365,25 dagar och ett varv runt sin axel på ett dygn. Jordens axel lutar 23,5° mot omlopp sbanan runt solen. Det ger upphov till årstiderna.

Runt jorden cirklar en måne som kallas Månen. För månen tar det 29,5 dygn att gå ett varv runt jorden. Månens diameter är ca en fjärdedel av jordens. Gravitationen på månen är bara en sjättedel av jordens. Dess dragningskraft påverkar jorden. Den är anled ningen till att de hav som ligger nära höjs under tidvattenstiden. Men även jordens gravitation påverkar månen. Det har stannat månens rotation, så att den visar samma sida mot jorden hela tiden. Solen däremot lyser på månen från olika håll beroende på v ar månen befinner sig. Därför visar månen faser (nymåne, halvmåne, fullmåne).

Landskapet på månen består av en svart himmel, därför att månen saknar atmosfär. Marken är fräglös och översollad med kratrar, stenar och stoft av meteoriter som slagit ner på månen. Tempraturen skillnaden på marken är 100°C på dagen och -150°C under natt en. Det är för att månen saknar atmosfär.

Månens berggrund påminner inte alls om jordens och därför har inte månen varit en del av jorden. Den bildades nog intill jorden eller drogs in i jordens dragningskraft vid något senare tillfälle.

Det är månen som förorsakar solförmörkelsen. Några gånger med regelbundna förhållanden kommer månen in mellan solen och jorden, så att en skugga går över jorden. Den totala solförmörkelsen uppträder endast på ett fåtal platser. Vid totalsolförmörkelse sky ms hela solen och man kan se koronan eller "solensatmosfär".

Mars

Mars är röd av järnoxid, vilket syns tydligt vid oppositionerna (när jorden och mars är närmast varandra). Mars diameter är bara hälften så stor som jordens. Mars har ljusa och mörka fläckar och en vit fläck vid varje pol. Det är fruset vatten som kan var it flytande en gång i tiden. Mars rotationsaxel lutar lika mycket som jordens och ett varv tar lite längre tid än jordens. Rotationshastigheten runt solen är densamma, men banan för mars är längre. Ett varv tar 687 jorddygn. Mars har två små månar, Phobos och Deimos. Mars tempraturskillnader dämpas av atmosfären. Medeltempraturen är -40°C på ytan.

Mars yta är full av kratrar och sten, men de är inte lika djupa. De har slitits ner av sandstormar. Marken är en röd öken med stenar utstrött över marken. Det finns fyra vulkaner och den största heter Olympus Mons. Den är tre gånger högre än Mount Everest . Någon vulkan kanske är aktiv.

Mars saknar helt liv, vilket forskarna trodde tidigare. Man tror dock att liv skulle kunna funnits.

Asteroidbältet

Mellan Mars och jorden ligger de flesta asteroiderna i en bana runt solen. En asteroid är en liten planet eller en bit klippstycke som svävar i en bana runt solen. Namnen på de största är Ceres med nästan 1000 km i diameter, Pallas, Juno och Vesta. Reste n av asteroiderna är under 100 km i diameter. En del asteroider ligger utanför bältet och ett exempel är Eros som passerar nära jorden och Ikaros som ibland går närmast solen av himlakropparna.

Asteroider är inte delar av någon planet som splittrats. De bildades samtidigt som de andra planeterna, men de blev små. De kolliderade med varandra och blev minder och mindre och fler och fler.

Jupiter

De yttre planeterna skiljer sig ifrån de inre. De är större och har en annan massa. Jupiter är den största planeten i vårt solsystem. Dess diameter är elva gånger större än jordens. Planeten har 13 månar och de fyra största heter, Io, Europa, Ganymedes oc h Callisto. Jupiter roterar snabbast runt sin egen axel och därför har planeten plattats till vid polerna. Det tar ungefär tio timmar för ett varv. Jupiter tar 12 jordår för att ett varv runt solen.

Längs med planeten går gula och vita band. De är moln som blåser runt i atmosfären. Atmosfären består av väte, helium, vattenånga, metan och ammoniak. På södra halvklotet finns en röd fläck. Man vet inte riktigt vad det är, men man tror det är ett ihållan de oväder. Jupiters yta under molnen består troligtvis av flytande väte. Innan för ytan finns sammanpressad väte och längst in finns en kärna av fast berg. Man tror att alla planeter liknade Jupiter från början. Solens värme förde bort vätet och de andra lätta gaserna från de inre planeterna och kvar blev de fasta bergskärnorna.

Jupiter har en egen energikälla som värmer upp planeten. Medeltempraturen är -150°C. Man tror att antingen pågår radioaktiva processer eller så kanske dess egen gravitation drar ihop den själv och energi frigörs.

Saturnus

Saturnus är känd för sina ringar. Galilei, som också upptäckte Jupiter och fyra av dess månar, upptäckte Saturnus. Då trodde han att planeten var tre planeter brevid varandra. Det han såg som "sidoplaneter" var ringar av berg- och isbitar som kretsade run t i banor, vilket man upptäckte 1965. Det finns fyra ringar runt Saturnus. Luckorna mellan ringarna beror på gravitationsstörningar av månarna. Var partiklarna kommer ifrån vet man inte. De kan komma från en måne som förstörts. De kanske skapades när sols ystem skapades och istället för att bli en måne till, blev det ringar. Saturnus har 24 måmar. Den största heter Titan och skiljer sig mest från alla andra månar. Den har en atmosfär som består av vät och metan. Titans dragningskraft är för svag för att hå lla kvar atmosfären, därför måste den "fyllas på" in ifrån. En annan måne är Phoebe som är en asteroid som drogs in av Saturnus dragningskraft.

Saturnus dragningskraft är den samma som jordens, trots att saturnus är nio gånger större än jorden. Jorden är nämligen tätare. Saturnus består mest av lätta gaser och saknar det täta metalliska vätet som Jupiter har. Annars har Jupiter och Saturnus samma sammansättning.

Uranus

Uranus kan man inte se med blotta ögat. Den har fem månar, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania och Oberon och all är mindre än vår måne. Det tar 84 jordår att nå ett varv runt solen för Uranus.

Det märkligaste med Uranus är att dess rotationsaxel lutar 98° i förhållande till banan runt solen. Ringarna roterar på samma plan som banan runt solen.

Neptunus

Neptunus ser blå ut från jorden. Det är metangasen i atmosfären som färgar den blå. Det tar ca 165 jordår för Neptunus att gå ett varv runt solen. Banan påverkas också av en annan planets dragningskraft, nämligen Pluto. Neptunus är mycket likt Uranus men den saknar ringar. Neptunus har åtta månar varva två heter Triton och Nereid.

Voyger som lämnade jorden 1977 upptäckte att neptunus täcks av blå metangasmoln. På ett ställe fanns en mörk fläck som kallades stora mörka fläcken. Det var ett jättestort stormmoln.

av Martin Jacobsson i klass 9

Tillbaka