nota pengenalan astronomi

123
SISTEM SURIA/ SOLAR Pengenalan Sistem suria kita dikenali sebagai BIMA SAKTI(Milky Way). Selain daripada bima sakti, dipercayai terdapat banyak lagi galaksi-galaksi lain diluar sistem suria kita. Pusat kepada bima sakti adalah matahari.Jisim pusat sistem suria kita, matahari adalah lebih kurang 10exp30 kilogram. Matahari terbentuk hasil gabungan awan, gas dan debu diangkasa. Ia terbentuk 5 bilion tahun dahulu. Dan ia dikelilingi oleh 9 planet-planet yang mengikut susunan seperti berikut. Utarid Zuhrah Bumi Marikh Musytari Zuhal Uranus Neptun Pluto Semua planet-planet ini mempunyai ciri-ciri tertentu. Musytari ialah 317 kali lebih besar dari bumi. Marikh pula mempunyai gurun maut dan terdapat atmosfera asid sulfurik di planet zuhrah. Bagi setiap planet mempunyai kehidupan, mestilah mempunyai keadaan suhu, tekanan dan ketumpatan yang sesuai. Selain daripada planet-planet, terdapat juga bintang-bintang didalam sistem suria kita. Bintang berasal dari planet-planet yang tidak jadi membentuk. Ada bintang yang mati dan ada yang hidup. Sebelum sesuatu bintang itu mati, akan berlaku satu letupan besar yang dipanggil supernova berlaku. Ia akan menghemburkan segala nya(besi, kuprum dll). Sesuatu bintang hanya boleh dikatakan berjisim besar jika jisimnya 8 kali lebih besar dari matahari. Bintang yang jisimnya lebih kecil dari 8 kali jisim matahari akan menghasilkan letupan nova jika meletup. Bintang yang meletup sebagai supernova kebarangkalian besar menjadi 'Lohong Hitam'(Black Hole). Bima sakti mempunyai lebih 100 bilion bintang termasuklah matahari.

Upload: shazuraz-haqq

Post on 29-Nov-2015

211 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

PENGENALAN ASTRONOMI

TRANSCRIPT

Page 1: Nota Pengenalan Astronomi

SISTEM SURIA/ SOLAR

PengenalanSistem suria kita dikenali sebagai BIMA SAKTI(Milky Way). Selain daripada bima sakti, dipercayai terdapat banyak lagi galaksi-galaksi lain diluar sistem suria kita. Pusat kepada bima sakti adalah matahari.Jisim pusat sistem suria kita, matahari adalah lebih kurang 10exp30 kilogram. Matahari terbentuk hasil gabungan awan, gas dan debu diangkasa. Ia terbentuk 5 bilion tahun dahulu. Dan ia dikelilingi oleh 9 planet-planet yang mengikut susunan seperti berikut.

Utarid Zuhrah Bumi Marikh Musytari Zuhal Uranus Neptun Pluto

Semua planet-planet ini mempunyai ciri-ciri tertentu. Musytari ialah 317 kali lebih besar dari bumi. Marikh pula mempunyai gurun maut dan terdapat atmosfera asid sulfurik di planet zuhrah. Bagi setiap planet mempunyai kehidupan, mestilah mempunyai keadaan suhu, tekanan dan ketumpatan yang sesuai.Selain daripada planet-planet, terdapat juga bintang-bintang didalam sistem suria kita. Bintang berasal dari planet-planet yang tidak jadi membentuk. Ada bintang yang mati dan ada yang hidup. Sebelum sesuatu bintang itu mati, akan berlaku satu letupan besar yang dipanggil supernova berlaku. Ia akan menghemburkan segala nya(besi, kuprum dll). Sesuatu bintang hanya boleh dikatakan berjisim besar jika jisimnya 8 kali lebih besar dari matahari. Bintang yang jisimnya lebih kecil dari 8 kali jisim matahari akan menghasilkan letupan nova jika meletup. Bintang yang meletup sebagai supernova kebarangkalian besar menjadi 'Lohong Hitam'(Black Hole). Bima sakti mempunyai lebih 100 bilion bintang termasuklah matahari.

Umur Sistem Suria

Mengikut Teori Nebula, umur sistem suria kita mestilah sama dengan umur matahari. Dijangka umur sistem suria adalah 4.6bilion tahun. Cara mengukur atau mengira umur jasad semawi adalah dengan mengambil unsur-unsur dari planet dan menganalisa unsur radioaktifnya.Batu yang tertua yang terdapat dibumi berumur 3.9 bilion tahun dahulu.

Page 2: Nota Pengenalan Astronomi

Manakala batu yang dibawa balik dari bulan oleh Apollo berumur 4.48 bilion tahun. Metiorit yang berasal dari marikh yang jatuh kebumi pula berumur 4.5 bilion tahun. Oleh itu, dari penemuan-penemuan ini, dapat dirumuskan yang umur sistem suria kita adalah lebih kurang 4.6 bilion tahun.

Ciri-Ciri Sistem Suria

Terdapat 5 ciri penting untuk sistem suria kita.

Berbentuk cakera - Ianya berbentuk cakera dan mengorbit didalam satah yang sama. Arah peredaran dan putaran juga sama.

Dua jenis planet - Terdapat 2 jenis planet iaitu Terrestrial planet dan Jovian planet.

Sistem planet bergelang - Planet musytari, zuhal, uranus dan neptun mempunyai gelang.

Hamparan ruang - Terdapat asteroid, komet dan meteor. Berumur lebih kurang 4.6 bilion tahun.

PLANET UTARID

Dalam pergerakan menjauhi Matahari dan menuju kearah keluar Sistem Suria planet yang pertama kita jumpa ialah planet Utarid yang terletak lebih-kurang 0.38 unit astronomi (AU) dari Matahari. Planet ini berputar dalam orbit yang agak membujur menyebabkan jarak tersebut berubah dari 0.31 hingga ke 0.47 AU.

Dari pandangan Bumi, kedudukan Utarid yang amat dekat dengan Matahari menyebabkan pergerakannya kelihatan terhad dan dekat dengan Matahari. Paling jauh sekali planet Utarid kelihatan berada 28 darjat dari Matahari. Oleh yang demikian, Utarid cuma nampak dalam masa yang amat pendek, samada sebelum Matahari terbit atau selepas Matahari terbenam. Garis-pusatnya yang kecil menimbulkan kesusahan untuk mencerap permukaannya dengan lebih teliti.

Dalam tahun 1960′an kita dapat mengukur jangkamasa putaran Utarid dengan menggunakan radar. Dalam masa itu, pakar Astronomi menghantar isyarat radio ke Utarid dan meneliti isyarat pantulan balik. Kesan yang dipanggil Doppler Effect timbul akibat putaran Utarid membolehkan kita mengukur kelajuan putaran tersebut. Satu putaran Utarid atas paksinya dijangka mengambil masa 59 hari.

Masa ini merupakan lebih-kurang dua-pertiga jangkamasa putaran Utarid mengelilingi Matahari, dimana satu putaran orbit mengambil masa 88 hari di Bumi. Ini bukan terjadi secara kebetulan; ia terjadi akibat pengaruhan tarikan graviti Matahari keatas Utarid. Mekanisma tersebut juga berlaku keatas Bulan kita. Gabungan putaran yang lambat dan orbit kelilingan yang cepat boleh mengakibatkan keadaan yang mengejutkan kepada penghuni andaian Utarid. Satu putaran Utarid atas paksinya, dimana Matahari kelihatan kembali ke kedudukan asalnya, mengambil masa yang sama untuk melengkapi 2 putaran orbit nya

Page 3: Nota Pengenalan Astronomi

mengelilingi Matahari. Dalam kata lain, satu hari di permukaan Utarid mengambil masa 2 tahun !

Utarid yang bergaris-pusat 4900 km, merupakan planet yang kedua terkecil dalam Sistem Suria. Disebabkan kekurangan jisim dan tarikan graviti Utarid tidak dapat menahan udara. Walau bagaimana pun, kapal angkasa Mariner 10, dalam tiga kali penerbangan lintasnya berdekatan Utarid dari tahun 1974 ke tahun 1975, telah dapat melihat kesan gas Argon, Neon dan Helium. Ketiadaan udara menyebabkan perubahan suhu siang dan malam yang amat kuat. Mariner 10 mendapati bahawa suhu waktu siang mencapai ke tahap 470 darjat Celcius manakala pada waktu malam pula suhu tersebut turun ke tahap -180 darjat Celcius.

Dari penerbangan tersebut Mariner 10 juga telah dapat mengambil gambar 45 peratus permukaan Utarid. Dari gambar tersebut terdedah permukaan yang penuh dengan kawah-kawah yang menyerupai permukaan Bulan. Sebahagian daripada bentukan tersebut adalah bentukan asli. Satu bentukan yang curam sepanjang 500 km yang menyerupai garis persegi yang besar dijangka ujud sejak planet tersebut mula terbentuk. Mariner 10 juga telah mendedahkan keujudan satu kawah yang amat besar dan bergaris-pusat 1300 km. Kawah tersebut yang dinamakan Caloris dijangka terbentuk akibat perlanggaran planet Utarid dengan meteorit yang amat besar. Bencana tersebut menyebabkan berlakunya gegaran seismos yang mengakibatkan pembentukan gunung-gunung di sebalik planet Utarid, bertentangan dengan kawah tersebut.

BUMI

Bumi (Jawi: بومي, bahasa Inggeris:Earth) merupakan planet ketiga daripada matahari. Ia juga boleh dirujuk sebagai Bumi, Planet Bumi atau Terra.[1]

Rumah kepada jutaan spesies,[2] termasuklah manusia, bumi juga merupakan satu-satunya tempat di dalam semesta di mana kehidupan diketahui wujud. Pembuktian saintifik menunjukkan bahawa planet ini telah terbentuk kira-kira 4.54 bilion tahun yang lalu,[3][4][5][6] dan kehidupan muncul di permukaannya di dalam tempoh satu bilion tahun. Bumi dijangkakan telah berusia selama 4,600 juta tahun. Jarak purata Bumi dengan matahari adalah 149.6 juta kilometer.

Bumi mempunyai lapisan udara dan medan magnet yang dipanggil magnetosfera yang melindung permukaan Bumi daripada angin suria, sinaran ultra merbahaya, dan radiasi dari angkasa lepas. Lapisan udara ini menyelitupi bumi sehingga ketinggian 700 kilometer dan yang selebihnya dianggap angkasa lepas. Lapisan udara ini dibahagi kepada Troposfera, Stratosfera, Mesosfera, Termosfera, dan Eksosfera.

Lapisan ozon, setinggi 50 kilometer, wujud di lapisan Stratosfera dan Mesosfera dan melindungi bumi daripada sinaran ultra-lembayung. Perbezaan suhu permukaan Bumi adalah di antara -70 °C sehingga 55 °C bergantung kepada iklim tempatan. Sehari di Bumi bersamaan 24 jam dan setahun di bumi bersamaan 365.25 hari. Bumi mempunyai jisim seberat 59,760 juta juta tan, dengan luas permukaan 510 juta km persegi. Ketumpatan Bumi pada 5,500 kilogram setiap meter persegi digunakan sebagai unit perbandingan ketumpatan berbanding planet yang lain, dengan ketumpatan Bumi sebagai 1.

Page 4: Nota Pengenalan Astronomi

Bumi mempunyai garis pusat sepanjang 12,756 kilometer. Graviti Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan unit ukuran graviti planet lain, dengan graviti Bumi sebagai 1. Bumi mempunyai 1 satelit asli iaitu bulan. 70.8% permukaan bumi diseliputi air. Udara Bumi terdiri daripada 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% wap air, karbon dioksida, dan gas lain. Bumi dianggarkan mempunyai teras dalam bumi yang terdiri daripada besi nikel beku setebal 1,370 kilometer dengan suhu mencecah 4,500 °C, diselitupi pula oleh teras luar yang cair setebal 2,100 kilometer, diselitupi pula oleh mantle silika padu setebal 2,800 kilometer membentuk 83% isipadu bumi, dan akhir sekali diselitupi oleh kerak batu silika hampir 100 kilometer tebal.

Kerak bumi lebih nipis di dasar laut iaitu sekitar 5 kilometer. Kerak bumi terbahagi kepada beberapa bahagian dan bergerak melalui pergerakan plat tektonik (teori hanyutan benua) menghasilkan gempa bumi. Puncak tertinggi adalah gunung Everest setinggi 8,848 meter, dan lautan terdalam mencecah 10,924 m. Tasik tertinggi adalah tasik Titicaca, dan tasik terbesar adalah Laut Caspian. Lautan terbesar ialah Lautan Pasifik. Lebih 2/3 kawasan Bumi dilitupi oleh air dan 12% daripada kawasan Bumi merupakan padang pasir.

ZUHRAH

Zuhrah atau di dalam bahasa inggerisnya Venus planet kedua terdekat kepada Matahari, mengorbitnya pada setiap 224.7 hari bumi. Nama Zuhrah ini diambil daripada bahasa Arab bermaksud bunga kerana bentuknya pada waktu pagi atau pada waktu senja seakan-akan bunga, tetapi jika dirujuk pada nama bahasa inggeris, planet ini dinamakan bersempena Venus, Tuhan cinta Rom. Ia merupakan objek semulajadi yang paling terang di waktu malam, kecuali Bulan, mencapai magnitud kecerahan −4.6. Oleh kerana Zuhrah merupakan planet inferior dari Bumi, ia tidak pernah muncul jauh daripada Matahari: Kelonjongannya mencapai maksimum sebanyak 47.8°. Zuhrah mencapai kecerahan maksimum sebelum matahari naik atau pun terbenam, disebabkan alasan tersebut ia selalunya disebut sebagai Bintang Pagi atau pun Bintang Petang.

Sifat fizikal

Zuhrah dianggap sebagai planet kembar Bumi kerana saiz, jisim, isipadu dan ketumpatannya yang hampir sama dengan bumi. Malahan, planet Bumi dan Zuhrah terbentuk daripada awan nebula yang sama. Walau bagaimanapun, kedua dua planet ini mempunyai sifat yang berbeza. Zuhrah tidak mempunyai lautan, dan diselubungi dengan atmosfera yang mengandungi karbon dioksida pada peratusan yang tinggi. Atmosfera Zuhrah juga tidak mempunyai wap air dan awan awan di Zuhrah terdiri daripada titisan titisan asid sulfurik. Di permukaan Zuhrah, tekanan atmosferanya 92 kali ganda lebih tinggi daripada tekanan udara Bumi pada permukaan laut.

Zuhrah diselubungi awan tebal

Zuhrah juga terkenal sebagai planet 'rumah hijau' kerana mempunyai kandungan karbon dioksida yang tinggi di dalam atmosferanya. Cahaya matahari akan memanaskan permukaan planet tersebut, namun disebabkan atmosferanya tumpat, tenaga haba tidak dapat dipancarkan semula ke angkasa lepas. Akibatnya suhu permukaan Zuhrah mencapai 480 C dan lebih panas daripada suhu permukaan Utarid.

Page 5: Nota Pengenalan Astronomi

Satu hari di Zuhrah adalah lebih panjang daripada satu tahun. Zuhrah melengkapkan putaran di paksinya dalam masa 245 hari Bumi, dan mengelilingi orbitnya dalam masa 225 hari Bumi. Zuhrah juga berputar daripada timur ke barat, berbeza dengan bumi, iaitu dari barat ke timur. Ini bermakna di Zuhrah, matahari akan terbit daripada barat.Terdapat juga lingkaran asteroid yang kebanyakannya mengelilingi matahari di antara orbit planet Marikh dan Musytari. Disebabkan oleh putaran, garis pusat pada garis khatulistiwa adalah terpanjang bagi setiap planet danbintang

MARIKH

Marikh merupakan planet ke-4 dari matahari dalam Sistem Suria dan dinamakan sempena nama Tuhan Peperangan Tamadun Rom (Tuhan Peperangan Tamadun Yunani sedarjatnya: Ares) disebabkan warna kemerahannya di langit pada waktu malam. Ia mempunyai 2 bulan iaitu Phobos dan Deimos. Setiap satu bulan tersebut menyerupai asteroid. Planet ini juga merupakan salah sebuah planet dari 8 planet dalam sistem suria. Senarai planet dan jarak purata planet dengan matahari dalam sistem suria adalah seperti berikut :-

57.9 juta kilometer ke Utarid,

108.2 juta kilometer ke Zuhrah,

149.6 juta kilometer ke Bumi,

227.9 juta kilometer ke Marikh,

778.3 juta kilometer ke Musytari,

1,427.0 juta kilometer ke Zuhal,

2,871.0 juta kilometer ke Uranus,

4,497.0 juta kilometer ke Neptun,

5,913.5 juta kilometer ke Pluto.

Terdapat juga lingkaran asteroid yang kebanyakannya mengelilingi matahari di antara orbit planet Marikh dan Musytari. Disebabkan oleh putaran, garis pusat pada garis khatulistiwa adalah terpanjang bagi setiap planet dan bintang.

Segi Fizikal

Marikh senantiasa mengagumkan penduduk Bumi kerana warna kemerahannya dipenuhi misteri. Marikh hanya mempunyai keluasan 25% permukaan Bumi dan hanya 10% jisim Bumi (walau bagaimanapun keluasan daratan Bumi adalah sama dengan keluasan daratan Marikh). Atmosfera Marikh amat nipis dan tekanan atmosferanya hanya 750 Pa (kira-kira 0.75% purata di Bumi). Komposisi atmosfera Marikh adalah 95% karbon dioksida, 3% nitrogen, 1.6% argon dengan sedikit sahaja kandungan oksigen dan air. Pada tahun 2003, metana telah dikesan dalam atmosfera Marikh oleh teleskop Bumi dan telah disahkan (secara tidak rasmi) pada Mac 2004 oleh prob: Mars Express Orbiter. Kehadiran metana memang aneh disebabkan metana bukannya gas adi serta menunjukkan kemungkinan adanya punca

Page 6: Nota Pengenalan Astronomi

gas tersebut di planet Marikh. Aktiviti gunung berapi, hentaman komet dan kehadiran kehidupan seni (mikroorganisma) seperti metanogen di planet ini masih belum dibuktikan lagi.

Marikh mempunyai tempat penting dalam imaginasi manusia disebabkan dipercayai ada makhluk hidup di Marikh yang dinamakan sebagai Martian (bahasa Inggeris). Ini disebabkan perjumpaan "terusan Marikh" oleh Percival Lowell. Beliau menyatakan ia merupakan struktur buatan oleh penduduk planet Marikh dan perubahan kegelapan/kecerahan yang telah menyebabkan beliau percaya ada pertumbuhan vegetatif di Marikh. Di situ berpuncanya cereka tentang makhluk planet Marikh. Sekarang, pemerhatian Percival Lowell telah dikatakan tersesat dan dilabelkan sebagai paritan lama akibat pergerakan air pada zaman dahulu-kala.

Pada tahun 2000, terdapat penyelidikan terhadap meteorit yang dikatakan mempunyai fosil hidupan purba Marikh. Sehingga tahun 2004, kehidupan di planet Marikh masih tidak mendapat jawapan yang tetap dan tepat.Mengikut kajian, pada tahun 2003 planet ini telah berubah putarannya sehingga kini. Perubahan putaran ini telah menyebabkan pelbagai kesan kepada bumi, antaranya pelbagai perubahan cuaca dan sebagainya.

Segi Topografi

Keadaan topografi Marikh memang sejenis: gurun di Utara yang diratakan oleh lahar yang berbeza dengan tanah tinggi Selatan, yang dipenuhi kawah. Permukaan Marikh yang dipandang dari Bumi di bahagikan kepada 2 kawasan, dengan albedo yang berbeza. Kawasan yang lebih cerah diselimuti dengan debu dan pasir kemerahan (akibat ferum oksida) yang pernah dianggap sebagai benua dan diberikan nama seperti Arabia Terra (tanah Arab). Ciri-ciri gelap pernah dianggap sebagai lautan; ciri gelap terbesar yang dilihat dari Bumi bernama Syrtis Major.

Planet Marikh mempunyai kutub yang mengandungi air beku dan karbon dioksida. Olympus Mons (iaitu Gunung Olympus) merupakan sebuah gunung berapi yang tidak aktif dan mencapai ketinggian 27km, gunung yang tertinggi dalam sistem suria. Gunung berapi tersebut berada dalam kawasan tanah tinggi Tharsis, bersama dengan beberapa gunung berapi yang lain. Di samping itu, lembah Valles Marineris ataupun 'Parut Marikh' ialah lembah terbesar di sistem suria kita, dengan panjang 4000km dan kedalaman berukur 7km.

MUSYTARI

Meninggalkan lingkaran asteroid, kita masuk pula ke ruang angkasa planet Musytari. Planet Musytari ini terletak pada kejauhan 5.2 AU dari Matahari. Pada bahagian khatulistiwa ia mempunyai garis-pusat 143 000 km, iaitu 11 kaliganda garis-pusat Bumi. Dengan jisimnya yang hampir 320 kaliganda jisim Bumi, Musytari mempunyai jisim 2 kaliganda jumlah jisim semua planet-planet di Sistem Suria. Ketumpatannya adalah lebih kurang 1.3 kaliganda ketumpatan air, iaitu sederhana berbanding Bumi yang berketumpatan 5.5 kaliganda ketumpatan air. Ukuran ketumpatan yang rendah ini telah dikesani mulai tahun 1930an sebagai keunggulan 2 unsur yang paling ringan iaitu hidrogen dan helium.

Musytari ialah satu objek yang paling menarik di langit malam. Melalui teleskop yang paling kecil sekali pun kita dapat melihat jaluran selari di permukaannya. Bentukan lain pun dapat kelihatan seperti bentukan membujur dan zon berwarna merah. Bentukan ini telah dapat

Page 7: Nota Pengenalan Astronomi

dicerapi sejak kurun ke17. Juga nampak kelihatan beberapa zon putih dan bentukan membujur yang berwarna perang. Satu lagi ciri-cirinya yang menarik ialah sifat mendatar akibat putarannya yang amat laju. Musytari mengambil masa 10 jam untuk membuat satu putaran penuh atas paksinya, kelajuan ini yang amat menakjubkan memandangkan betapa besarnya planet ini.

Hasil analisis spektral kapal angkasa-kapal angkasa Pioneer 10 dalam tahun 1973, Pioneer 11 dalam tahun 1974, Voyager 1 dan Voyager 2 dalam tahun 1979 kita telah dapat mengesahkan bahawa planet Musytari adalah terdiri terutamanya daripada hidrogen (82 peratus dari jumlah jisimnya), dan helium (17 peratus), dan sedikit kesan dari unsur methane (CH4) dan ammonia (NH3). Kapal angkasa-kapal angkasa tersebut juga telah mendedahkan keujudan gegelang halus didataran khatulistiwanya, yang terdiri daripada debu dan batu-batuan halus. Planet ini juga telah diterbang-lintasi oleh Ulysses dalam tahun 1992 dan Cassini dalam tahun 2000, tetapi maklumat yang paling penting telah dikumpul sejak akhir-akhir ini semasa misi Galileo.

Kapal angkasa Galileo telah dilancarkan dalam tahun 1989 oleh pesawat ruang angkasa Atlantis dan sampai ke ruang orbit Musytari dalam tahun 1995 lalu berputar mengelilinginya. Misi ini tamat dalam tahun 2003 dengan kejatuhannya dari orbit dan pecah dibawah tekanan atmosfera Musytari. Dalam masa pencerapan Galileo sepanjang 8 tahun, ia telah mengumpul maklumat yang menakjubkan tentang atmosfera Musytari, magnetospherenya, sistem gegelangnya dan satelit-satelitnya. Tambahan pula, jangka penduga yang telah diturunkan kedalam atmosfera Musytari sesampai saja Galileo dulu, telah dapat menghasilkan kajian secara terus keatas atmosfera Musytari, terutama awan dan anginnya. Jangka penduga ini telah dapat menhantar balik maklumat tersebut dalam jangkamasa 57 minit sebelum ia pecah akibat tekanan tinggi atmosfera Musytari.

Struktur dalaman dan atmosfera

Struktur dalaman Musytari telah dapat dikaji melalui beberapa jenis cerapan. Cara planet ini diubahsuai akibat putarannya telah membolehkan kita menentukan bahawa di pusatnya terdapat teras batuan yang mempunyai radius 10 000 km. Di atas teras ini terdapat lapisan cair berketebalan 40 000 km yang terdiri daripada hidrogen cair yang bersifat logam. Ini adalah akibat tekanan yang amat tinggi, iaitu 3 juta kaliganda tekanan di Bumi. Dibawah tekanan sebegitu tinggi pergerakan elektron tidak terikat kepada pusat atom malah ia bebas bergerak. Oleh yang demikian, ia dapat membawa haba dan kuasa elektrik dan menghasilkan medan magnet. Dalam kata lain, hidrogen dalam bentuk cair bila menerima tekanan sebegitu tinggi bersifat seperti logam. Di atas lapisan ini terdapat satu lagi lapisan hidrogen cair yang berketebalan 20 000 km dimana molikul hidrogen cair hilang sifat logamnya. Akhir sekali, menghampiri permukaan Musytari kita dapati satu lapisan nipis yang terdiri daripada molikul hidrogen dalam bentuk gas. Lapisan ini mempunyai ketebalan 1000 km saja.

Struktur nyata di permukaan Musytari, terutamanya bintik merah, terdapat dalam ketinggian 100 km dari dasar lapisan gas hidrogen. Hasil cerapan kapal angkasa-kapal angkasa yang lepas telah menggalakkan pakar-pakar planet dalam cadangan mereka bahawa lapisan 100 km ini terbahagi kepada 3 lapisan. Seperti yang dikesani oleh jangka pendugga yang pernah turun kepermukaan Musytari, antara 3 lapisan ini, yang paling atas sekali adalah terdiri daripada awan ammonia (NH3). Di bawahnya pula terdapat awan ammonium (NH3SH) dan lapisan yang terakhir sekali adalah terdiri daripada air beku (HO). Struktur ini telah

Page 8: Nota Pengenalan Astronomi

menghasilkan corak berwarna di permukaan Musytari sebab setiap lapisan mempunyai warna tersendiri : merah, putih dan perang, menurut arah menurun.

Warna Musytari bergantung kepada ketinggian awan dilapisan paling atas sekali, ini dipengaruhi oleh tekanan udara dikedudukan tersebut. Jaluran selari di zon khatulistiwa terbentuk akibat kekerapan putaran Musytari. Jaluran ini terdiri daripada gas panas yang muncul dari dalam, mendedahkan awan putih dari lapisan dalam, dan menjunamkan semula gas sejuk kelapisan dalaman dan mendedahkan awan perang pula yang terdapat di lapisan paling bawah. Struktur bujur berlapisan warna di dalam jaluran ini sebenarnya adalah sejenis sistem ribut taufan. Warna ini juga bergantung kepada ketinggian awan yang kelihatan dari luar. Oleh yang demikian, zon merah ialah satu pergerakan awan di lapisan tertinggi.

Semasa mengkaji radiasi dari Musytari, pakar-pakar planet terjumpa satu fenomena yang menghairankan : planet ini mengeluarkan 1.5 kaliganda lebih tenaga dari yang diterima. Ini mungkin boleh menjelaskan kenapa suhu naik dalam perjalanan jangka pendugga turun mengharungi atmosfera Musytari. Radiasi ini juga bertanggung-jawap menyibarkan awan wap. Fenomena ini mungkin dapat dijelaskan oleh fakta bahawa Musytari masih lagi membebaskan tenaga yang telah dikumpulnya semasa ia dicipta satu masa dulu.

ZUHAL

Zuhal merupakan planet yang keenam dari Matahari dan planet kedua terbesar di dalam Sistem Suria, selepas Musytari. Zuhal, bersama-sama dengan Musytari, Uranus dan Neptun, diklasifikasikan sebagai sebuah planet gergasi bergas.

Zuhal berasal dari bahasa Arab tetapi sekiranya dilihat didalam Bahasa Inggeris, ia dikenali sebagai planet Saturn, diambil sempena tuhan Rom, Saturnus, yang menyerupai Yunani Kronos (Titan bapa kepada Zeus) dan juga Babylon iaitu Ninurta. Simbolnya adalah sabit dewa dalam bentuk ringkas stylized (Unicode: ♄).

Terdapat juga lingkaran asteroid yang kebanyakannya mengelilingi matahari di antara orbit planet Marikh dan Musytari. Disebabkan oleh putaran, garis pusat pada garis khatulistiwa adalah terpanjang bagi setiap planet dan bintang.

Zuhal mempunyai satu sistem gelang atau cecincin yang utama terdiri kebanyakannya dari air batu dengan sejumlah kecil serpihan batuan dan debu. Sebanyak enam puluh bulan-bulan mengorbit planet berkenaan. Titan, bulan Zuhal yang terbesar (selepas Ganymede), yang merupakan bulan yang lebih besar dari planet Utarid dan ia merupakan satu-satunya bulan di dalam Sistem Solar yang mempunyai kemudahan atmosfera.[5]

Ciri fizikal

Disebabkan kombinasi terhadap ketumpatannya yang rendah, putarannya yang pantas dan keadaan berbentuk cecair, Zuhal merupakan satu sfera yang agak lonjong; iaitu, ia mempunyai sedikit leper di bahagian kutub-kutub dan mengempar di bahagian khatulistiwa. Jejari khatulistiwa dan kutub berbeza sebanyak 10%—60 268 km melawan 54 364 km.[3]Planet-planet gas yang lain juga berkeadaan sedemikian, tetapi agak kurang.

Bahagian dalaman

Page 9: Nota Pengenalan Astronomi

Bahagian dalam Zuhal menyerupai Musytari, dengan teras berbatu, diselitupi lapisan cecair hidrogen logam (metallic hydrogen), dan lapisan hidrogen molekul di atasnya. Terdapat juga sedikit kesan pelbagai ais. Zuhal mempunyai bahagian teras yang panas, mencecah 12000 K ditengah terasnya, dan ia membebaskan lebih banyak tenaga ke angkasa berbanding yang diterimanya daripada Matahari. Kebanyakan tenaga lebih dihasilkan melalui mekanisma Kelvin-Helmholtz (pemampatan graviti perlahan), tetapi ini sahaja tidak mencukupi bagi menjelaskan penghasilan haba Zuhal. Mekanisma tambahan yang diutarakan dengan mana Zuhal mampu menghasilkan sebahagian haba adalah "hujan" titisan helium jauh di dalam Zuhal, titisan helium membebaskan haba melalui geseran semasa ia jatuh melalui hidrogen yang lebih ringan.

Pembebasan haba Zuhal, titik panas jelas di bahagian bawah imej betul-betul di kutub selatan Zuhal.

Atmosphera Zuhal menunjukkan pola berbelang menyerupai Musytari, tetapi belang Zuhal adalah lebih pudar dan ia juga lebih lebar di bahagian ekuator. Awan Zuhal tidak dapat dilihat sehinggalah lintasan (flybys) Voyager. Semenjak itu, bagaimanapun, teleskop di bumi telah meningkat sehingga pencerapan biasa mampu dilakukan. Zuhal menunjukkan bentuk bujur yang lama dan ciri-ciri lain yang biasa di Musytari; pada tahun 1990 teleskop Angkasa Hubble mencerap awan putih gergasi berhampiran ekuator Zuhal yang tidak kelihatan semasa pertembungan dengan Voyager dan pada tahun 1994 ribut lain yang lebih kecil dikesan. Pakar kaji bintang menggunakan penimej infra menunjukkan bahawa Zuhal mempunyai pusaran kutub panas, dan satu-satunya planet dalam sistem suria yang diketahui bersifat sedemikian.

Ciri putaran

Oleh kerana Zuhal tidak berputar pada paksinya pada kadar sekata, dua tempoh putaran telah digunakan baginya, sama seperti kes Musytari: Sistem I mempunyai tempoh 10 jam 14 minit 00 saat (844.3°/d) dan merangkumi Zon Ekuatorial, yang menjulur dari hujung utara Ekuatorial Selatan sehingga hujung selatan Ekuatorial Utara. Semua latitude lain Zuhal telah diberikan tempoh putaran 10 jam 39 minit 24 saat (810.76°/d), yang merupakan Sistem II. Sistem III, diasaskan pada pancaran radio dari planet, mempunyai tempoh 10 jam 39 minit 22.4 saat (810.8°/d); kerana ia amat hampir kepada nilai Sistem II, ia telah digantikan secara menyeluruh.

Page 10: Nota Pengenalan Astronomi

Apabila menghampiri Zuhal pada tahun 2004, kapal angkasa Cassini mendapati bahawa putaran radio Zuhal telah meningkat sedikit, kepada anggaran 10 jam 45 minit 45 saat (± 36 s). [1] Punca sebenar perubahan tersebut tidak diketahui.

Gelang Zuhal

Zuhal kemungkinannya paling dikenali disebabkan gelang atau cecincin planetnya, yang menjadikannya sebagai salah satu objek dapat dilihat yang paling menakjubkan dalam sistem suria.

Imej Teleskop Angkasa Hubble, diambil pada Oktober 1996 menunjukkan gelang Zuhal dari jarak sejajar

Sejarah

Gelang itu pertama sekali dilihat oleh Galileo Galilei pada tahun 1610 dengan teleskopnya, tetapi dia tidak dapat memastikannya. Dia kemudian menulis kepada Grand Duke of Tuscany bahawa "Zuhal tidak bersendirian tetapi terdiri daripada tiga, yang hampir bersentuhan dan tidak bergerak berbanding sesama sendiri. Mereka tersusun dalam garis setentang dengan zodiak, dan yang di tengah [Zuhal] adalah tiga kali saiz yang lurus [penjuru gelang]". Dia juga menggambarkan Zuhal sebagai mempunyai "telinga." Pada tahun 1612 sudut gelang menghadap tepat pada bumi dan gelang kelihatannya hilang, dan kemudian pada 1613 ia muncul kembali, mengelirukan lagi Galileo.

Persoalan gelang itu tidak dapat diselesaikan sehingga 1655 oleh Christian Huygens, yang menggunakan teleskop yang lebih berkuasa berbanding dengan yang ada pada Galileo pada masanya.

Pada tahun 1675 Giovanni Domenico Cassini menentukan bahawa gelang Zuhal sebenarnya terdiri daripada pelbagai gelang lebih kecil dengan ruang antara mereka; ruang terbesar dinamakan Pembahagi Cassini (Cassini Division).

Ciri fizikal gelang

Gelang tersebut boleh dilihat dengan menggunakan teleskop moden berkuasa serdahana atau dengan teropong berkuasa tinggi. Ia menjulur 6,630 km hingga 120,700 km atas khstulistiwa Zuhal, dan terdiri daripada batu silika, oksida besi, dan ketulan air batu bersaiz kumin sehingga kereta kecil. Terdapat dua teori mengenai asal cicin Zuhal. Teori pertama diusulkan oleh Édouard Roche pada abad ke 19, adalah gelang tersebut merupakan bekas bulan Zuhal yang orbitnya reput sehingga ia cukup dekat sehingga berkecai akibat kuasa pasang surut (lihat had Roche). Variasi teori ini adalah bulan tersebut berkecai akibat hentaman komet atau

Page 11: Nota Pengenalan Astronomi

asteroid. Teori kedua adalah cicin tersebut bukanlan dari bulan Zuhal, tetapi bahan lebihan nebula asal yang membentuk Zuhal. Teori ini tidak diterima masa kini disebabkan gelang Zuhal dianggap tidak stabil merentasi jutaan tahun, dan dengan itu dianggap baru terbentuk.

Sementara ruang terluas di gelang, seperti Renggang Cassini ( Cassini division ) dan Renggang Encke, boleh dilihat dari Bumi, Voyager mendapati gelang tersebut mempunyai struktur seni yang terdiri dari "beribu" renggangan kecil dan gelang (ringlets). Struktur ini dipercayai terbentuk akibat tarikan graviti bulan-bulan Zuhal melalui pelbagai cara. Sesetengah ruang terhasil akibat laluan bulan kecil seperti Pan, dan banyak lagi ruang yang belum dijumpai, sementara sesetengah gelang kecil dikekalkan oleh medan graviti satelit penggembala kecil seperti Prometheus dan Pandora. Ruangan lain terbentuk akibat "getaran" antara tempoh orbit zarah direnggang dengan bulan yang lebih besar yang terletak lebih jauh; Mimas mengekalkan renggangan Cassini melalui cara ini. Malah lebih berstruktur dalam gelang sebenarnya terdiri dari gelombang berputar yang dihasilkan oleh ganguan graviti bulan secara berkala.

Jejari gelang

Jejari dalam gelang B, imej oleh Voyager 2 pada tahun 1981.

Sehingga 1980, struktur gelang dijelaskan sepenuhnya sebagai tindakan kuasa graviti. Kapal angkasa Voyager menjumpai ciri-ciri jejari gelap (dark radial) dalam gelang B, dikenali sebagai paksi, yang tidak dapat dijelaskan melalui cara ini, disebabkan ketegaran mereka dan pusingan mengelilingi gelang yang tidak selari dengan mekanik orbit. Ia dianggap bahawa mereka berkait dengan interaksi eletromagnet, kerana ia berputar hampir sejajar dengan magnetosfera Zuhal. Bagaimanapun, mekanisma sebenar paksi (spokes) tersebut masih belum diketahui.

Pada Februari 2005, kapal angkasa Cassini tidak dapat menjejak sebarang paksi dalam gelang, walaupun mempunyai perkakasan pengimej berkualiti lebih tinggi berbanding Voyagers'. Ia berkemungkinan bahawa paksi muncul dan ghaib secara bermusim.

Penjelajahan Zuhal

Page 12: Nota Pengenalan Astronomi

Lintasan Pioneer 11

Zuhal dilawati pertama kali oleh Pioneer 11 pada tahun 1979. Ia melintasi sekitar 20,000 km dari atas awan planet. Imej resolusi rendah planet dan beberapa bulannya diambil. Bagaimanapun, resolusinya tidak cukup bagus untuk memastikan ciri-cirinya. Kapal angkasa itu juga mengkaji gelang; antara jumpaan lain adalah gelang-F nipis dan fakta bahawa ruang gelap antara gelang menjadi terang apabila dilihat kearah Matahari, ataupun dalam kata lain, ia mempunyai jisim dan bukannya vakum semata. Kapal angkasa Pioneer 11 juga mengukur suhu Titan. [2]

Lintasan Voyager

Pada November, 1980, kuar Voyager 1 melawat sistem Zuhal. Ia menghantar balik imej planet, gelang, dan satelit revolusi tinggi yang pertama. Ciri-ciri permukaan pelbagai bulan dilihat buat pertama kali. Voyager 1 melaksanakan lintasan hampir dengan bulan Titan telah menambah pengetahuan kita mengenai atmosphere bulan. Bagaimanapun, ia juga membuktikan bahawa atmosphere Titan tidak dapat ditembusi gelombang cahaya penglihatan, oleh itu dengan itu permukaan Titan tidak dapat dilihat. Lintasan ini juga menukar haluan kapal angkasa keluar daripada dataran planet dalam sistem suria.

Hampir setahun kemudian, pada Ogos 1981, Voyager 2 menyambung kajian mengenai sistem Zuhal. Lebih banyak gambar dekat bulan Zuhal dihasilkan, termasuk juga bukti pertukaran pada atmosphere dan gelang. Malangnya, ketika lintasan lalu, kamera kuar terlekat dan sebahagian penggambaran yang dirancang gagal. Graviti Zuhal digunakan bagi mengarah haluan kapal angkasa kearah (Uranus).

Kuar itu menjumpai dan mengesahkan beberapa satelit baru mengelilingi berhampiran atau antara gelang planet. Ia juga menjumpai renggangan Mawxell dan Keeler yang kecil.

Pengorbit Cassini

Zuhal dalam warna aslinya, dilihat dari Cassini

Pada 1 Julai 2004, kapal angkasa Cassini-Huygens melaksanakan pergerakan Selitan Orbit Zuhal - SOI (Saturn Orbit Insertion) dan memasuki orbit mengelilingi ZUhal. Sebelum SOI Cassini telah mengkaji sistem tersebut dengan teliti. Pada Jun 2004, ia telah melaksanakan lintasan hampir dengan Phoebe menghantar balik imej dan data berresolusi. Pengorbit (orbiter) menyempurnakan dua lintasan Titan sebelum membebaskan kuar Huygens pada 25 Disember 2004. Huygens mendarat pada permukaan Titan pada 14 Januari 2005 dan menghantar banyak maklumat semasa melalui atmosphera dan selepas pendaratan. Sehingga 2005, Cassini sedang melaksanakan lintasan berterusan melalui Titan dan satelit beku. Misi

Page 13: Nota Pengenalan Astronomi

utama berakhir pada 2008 apabila kapal angkasa telah menamatkan 74 orbit mengelilingi planet.

Bulan-bulan Zuhal

Zuhal mempunyai sejumlah besar bulan yangmana 49 telah disahkan, 34 telah diberikan nama. Jumlah sebanar tidak mungkin dapat dipastikan kerana kesemua serpihan air batu yang terdapat dalam gelang Zuhal adalah secara teknikalnya merupakan bulan, dan ia sukar untuk memastikan antara partikal besar atau bulan kecil. Bulan Zuhal yang paling jelas adalah Titan, satu-satunya bulan dalam sistem suria yang mempunyai atmosphera tebal.

Akibat kuasa pasang surut Zuhal, bulan-bulan tersebut tidak terletak pada posisi yang sama semenjak pembentukan mereka.

Untuk garis waktu tarikh jumpaan, lihat Garis waktu satelit semulajadi.

Pemandangan terbaik Zuhal

Pertentangan Zuhal: 2001-2029

Sementara ia menjadi sasaran menyeronokkan untuk ditontoni pada kebanyakan masa ia boleh dilihat di langit, Zuhal dan gelangnya boleh dilihat dalam pemandangan terbaik apabila planet berkenaan pada atau berdekatan dengan pertentangan (satu konfigurasi planet semasa ia berada pada pemanjangan (elongation) sebanyak 180° dan oleh itu ia nampak bertentangan dengan matahari di langit.) Dalam keadaan bertentangan pada Januari 13 2005, Zuhal nampak di dalam keadaan paling terang sehinggalah pada tahun 2031, kebanyakan disebabkan orientasi gelang yang banyak membantu relatif kepada bumi.

Saturn nampak pada mata kasar sebagai satu bintang kekuningan yang sangat terang, biasanya di antara magnitud +1 dan 0 dan mengambil masa sekurang-kurang mengambil masa 29 dan satu tahun setengah untuk melengkapkan litar satu ecliptik terhadap buruj

Page 14: Nota Pengenalan Astronomi

zodiak. Alat bantu optik(satu pasangan binokular atau satu teleskop) pembesaran sekurang-kurangnya 20X adalah diperlukan untuk menyelesaikan gelang Zuhal bagi kebanyakan orang.

Jarak Zuhal di dalam Sistem Suria

Jarak purata planet dengan matahari dalam sistem suria adalah seperti berikut:

57.9 juta kilometer ke Utarid

108.2 juta kilometer ke Zuhrah

149.6 juta kilometer ke Bumi

227.9 juta kilometer ke Marikh

778.3 juta kilometer ke Musytari

2,871.0 juta kilometer ke Uranus

4,497.0 juta kilometer ke Neptun

5,913.5 juta kilometer ke Pluto.

URANUS

Uranus adalah ketujuh planet dari Ahd . Ia mempunyai jejari ketiga terbesar planet dan keempat terbesar massa planet dalam Sistem Suria . Ia dinamakan sempena tuhan Yunani purba dari langit Uranus ( Yunani Purba : Οὐρανός ), bapa Cronus ( Saturn ) dan datuk kepada Zeus ( Jupiter ). Walaupun ia boleh dilihat dengan mata kasar seperti lima planet klasik , ia tidak pernah diiktiraf sebagai planet oleh pemerhati purba kerana keremangan dan orbit perlahan. [16] Sir William Herschel mengumumkan penemuannya pada 13 Mac, 1781, memperluaskan dikenali sempadan Sistem Suria untuk pertama kalinya dalam sejarah moden. Uranus juga merupakan planet pertama kali ditemui dengan teleskop .

Uranus adalah sama dalam komposisi untuk Neptun , dan kedua-duanya komposisi kimia yang berlainan daripada yang lebih besar gas gergasi Musytari dan Zuhal . Oleh itu, kadang-kadang ahli-ahli astronomi meletakkan mereka dalam kategori berasingan, "gergasi ais". Suasana Uranus, sementara sama seperti Musytari dan di Zuhal dalam komposisi utamanya dari hidrogen dan helium , mengandungi lebih " ais "seperti air, amonia dan metana , bersama-sama dengan kesan hidrokarbon . [12] Ia adalah suasana paling sejuk planet di dalam Sistem Suria , dengan suhu minimum 49 K (-224 ° C ). Ia mempunyai kompleks, awan struktur berlapis, dengan air berfikir untuk membuat awan terendah, dan metana berfikir untuk membuat lapisan paling atas awan. [12] Sebaliknya, interior Uranus terutamanya terdiri daripada ais dan batu. [ 11]

Seperti yang lain planet gergasi , Uranus mempunyai sistem cincin , satu magnetosfera , dan beberapa bulan . Sistem Uranian mempunyai konfigurasi unik di antara planet kerana dengan paksi putaran condong sisi, hampir ke pesawat revolusi di sekitar Matahari. Oleh itu, utara dan kutub selatan terletak di mana kebanyakan planet-planet lain telah mereka equators . [17] dilihat dari Bumi , cincin Uranus kadang-kadang boleh muncul kepada bulatan planet seakan-akan sasaran memanah dan bulan yang berputar di sekelilingnya seperti tangan jam,

Page 15: Nota Pengenalan Astronomi

walaupun pada tahun 2007 dan 2008 cincin muncul tepi-on. Pada tahun 1986, imej daripada Voyager 2 menunjukkan Uranus sebagai planet yang hampir tanpa sifat cahaya yang boleh dilihat dalam lingkungan tanpa awan atau ribut yang dikaitkan dengan gergasi lain. [17] pemerhati Terestrial telah melihat tanda-tanda musim perubahan cuaca dan aktiviti yang meningkat dalam beberapa tahun kebelakangan ini sebagai Uranus didatangi dengan ekuinoks . Kelajuan angin di Uranus boleh mencapai 250 meter per saat (900 km / h, 560 mph). [18]

SEJARAH

Uranus telah dipelihara banyak kali sebelum penemuan sebagai planet, tetapi ia biasanya disalah anggap sebagai bintang. The penglihatan terawal direkodkan adalah pada tahun 1690 apabila John Flamsteed diperhatikan planet ini sekurang-kurangnya enam kali, pengkatalogan sebagai 34 Tauri . Ahli astronomi Perancis Pierre Lemonnier diperhatikan Uranus sekurang-kurangnya dua belas kali di antara tahun 1750 dan 1769, [19] termasuk dalam empat malam berturut-turut.

Sir William Herschel diperhatikan planet ini pada 13 Mac 1781 manakala di taman rumahnya pada 19 New King Street di bandar Bath, Somerset (sekarang Muzium Herschel Astronomi ), [20] tetapi pada mulanya dilaporkan ia (pada 26 April , 1781) sebagai "sebuah komet ". [21] Herschel "terlibat dalam satu siri pemerhatian pada parallax para bintang tetap", [22] menggunakan teleskop reka bentuk sendiri.

Beliau mencatatkan dalam jurnal beliau "Dalam kuartil berhampiran ζ Tauri ... sama ada [a] bintang samar atau mungkin sebuah komet ". [23] Pada 17 Mac, beliau berkata, "Saya mencari Komet atau Bintang samar dan mendapati bahawa ia adalah . Komet, kerana ia telah berubah tempatnya " [24] Apabila dia menyampaikan penemuan beliau kepada Royal Society , dia terus menegaskan bahawa dia telah menemui komet semasa juga secara tersirat membandingkan ke planet: [25]

" Kuasa saya apabila saya mula-mula melihat komet itu 227. Dari pengalaman saya tahu bahawa diameter bintang-bintang tetap tidak bertambah berkadaran dengan kuasa yang lebih tinggi, sebagai planet, maka sekarang saya meletakkan kuasa pada 460 dan 932, dan mendapati bahawa diameter komet meningkat berkadaran dengan kuasa, sebagai ia harus, pada perkiraan mengenai mereka yang bukan bintang tetap, manakala diameter bintang-bintang yang saya berbanding ia tidak meningkat dalam nisbah yang sama. Selain itu, komet menjadi bertambah banyak daripada apa yang cahayanya akan mengakui, kelihatan kabur dan sakit yang jelas dengan kuasa-kuasa besar, manakala bintang yang kilau dipelihara dan ketetapan yang dari pemerhatian ribu yang saya tahu mereka akan mengekalkan. Kesudahan yang baik telah menunjukkan bahawa surmises saya berasas, ini terbukti menjadi Komet akhir-akhir ini kita telah dipatuhi. "

Herschel memberitahu Diraja Astronomi , Nevil Maskelyne , penemuan dan menerima jawapan ini flummoxed daripadanya pada 23 April: "Saya tidak tahu apa yang memanggilnya Ia adalah seperti mungkin sebuah planet yang tetap bergerak dalam orbit hampir bulat kepada. matahari sebagai Komet yang bergerak dalam elipsis yang sangat aneh. saya masih belum melihat sebarang koma atau ekor kepadanya ". [26]

Page 16: Nota Pengenalan Astronomi

Walaupun Herschel terus berhati-hati menggambarkan objek baru sebagai sebuah komet, ahli astronomi lain sudah mula mengesyaki sebaliknya. Rusia astronomi Anders Johan Lexell adalah yang pertama untuk mengira orbit objek baru [27] dan orbit hampir bulat membawa kepada kesimpulan bahawa ia adalah sebuah planet bukannya sebuah komet. Berlin astronomi Johann Elert Bode diterangkan penemuan Herschel sebagai "bintang yang bergerak yang boleh disifatkan sebagai sebuah planet seperti tidak diketahui sehingga ini objek yang beredar di luar orbit Saturn". [28] Bode menyimpulkan bahawa orbit hampir bulat lebih seperti planet daripada komet. [29]

Objek tersebut telah lama diterima sebagai planet baru. Menjelang tahun 1783, Herschel sendiri mengakui hakikat ini kepada Royal Society Presiden Bank Yusuf : "Dengan pemerhatian para astronomi yang paling terkenal di Eropah nampaknya bintang baru, yang saya diberi penghormatan untuk menunjukkan kepada mereka Mac 1781, adalah Rendah Planet Sistem Suria kita. " [30] Sebagai mengiktiraf pencapaian beliau, Raja George III memberi Herschel an gaji tahunan sebanyak £ 200 pada syarat bahawa beliau berpindah ke Windsor supaya Keluarga Diraja boleh mempunyai peluang untuk melihat melalui teleskop beliau. [31]

Penamaan

Maskelyne ditanya Herschel untuk "melakukan dunia astronomi yang faver [sic] untuk memberikan nama kepada planet, anda yang anda sendiri sepenuhnya, [dan] yang kita begitu banyak diwajibkan kepada anda untuk penemuan." [32] Sebagai tindak balas untuk meminta Maskelyne itu, Herschel memutuskan untuk nama objek Georgium Sidus (Bintang George), atau "Planet Georgia" sebagai penghormatan kepada penaung baru, Raja George III. [33] Beliau menjelaskan ini keputusan dalam surat kepada Bank Yusuf: [30 ]

William Herschel , penemu Uranus

" Pada zaman hebat masa silam yang sebutan dari Utarid, Zuhrah, Marikh, Musytari dan Zuhal telah diberikan kepada para Planet, sebagai nama-nama wira mereka dewa dan ibu. Dalam era ini lebih falsafah ia tidak akan dibenarkan untuk membuat tuntutan terhadap kaedah yang sama dan memanggilnya Juno, Pallas, Apollo atau Minerva, bagi nama kepada badan baru syurgawi kita. Pertimbangan pertama apa jua keadaan tertentu, atau kejadian yang luar biasa, seolah-olah kronologi di: jika dalam mana-mana umur masa hadapan ia perlu bertanya, apabila ini Planet terakhir ditemui telah ditemui?

"

Page 17: Nota Pengenalan Astronomi

Ia akan menjadi jawapan yang sangat memuaskan hati berkata, "Dalam pemerintahan King George Ketiga '.

Nama Herschel dicadangkan tidak popular di luar Britain, dan alternatif telah lama dicadangkan. Astronomi Jérôme Lalande dicadangkan planet ini dinamakan Herschel sempena penemunya. [34] Sweden astronomi Erik Prosperin mencadangkan nama Neptun yang disokong oleh ahli astronomi lain yang suka idea untuk memperingati kemenangan British Tentera Laut Diraja pesawat dalam perjalanan itu Perang Revolusi Amerika dengan menghubungi planet baru walaupun Neptun George III atau Neptun Great Britain. [27] Bode memilih Uranus, versi Latinized daripada tuhan Yunani dari langit, Ouranos . Bode berhujah bahawa hanya sebagai Zuhal merupakan bapa Musytari , planet baru perlu dinamakan selepas bapa Saturn. [31] [35] [36] Pada tahun 1789, Bode di Royal Academy rakan Martin Klaproth dinamakan unsur itu baru ditemui " uranium " menyokong pilihan Bode itu. [37] Akhirnya, cadangan Bode ini menjadi yang paling banyak digunakan, dan menjadi sejagat pada tahun 1850 apabila HM Nautical Almanac Office , yang holdout akhir, beralih daripada menggunakan Sidus Georgium ke Uranus. [35]

Tatanama

Sebutan Uranus nama pilihan di kalangan ahli astronomi adalah / jʊər ən ə s / , [2] [38] dengan tekanan pada suku kata pertama dalam bahasa Latin sebagai Uranus; berbeza dengan basahan / j ʊ r eɪ n ə s / , [39] dengan tekanan pada suku kata kedua dan yang panjang , walaupun kedua-duanya dianggap boleh diterima. Kerana, dalam Bahasa Inggeris dunia berbahasa, u · ra '· nəs bunyi seperti "anda dubur ", sebutan juga bekas menyimpan malu: sebagai Dr Pamela Gay , seorang ahli astronomi di Universiti Southern Illinois Edwardsville , berkata beliau pada podcast, untuk mengelakkan "yang dibuat olok oleh mana-mana sekolah kecil ... apabila ragu-ragu, tidak menekankan apa-apa dan hanya berkata 'Ur · ə · nəs. Dan kemudian berjalan, cepat." [40]

Uranus adalah planet sahaja yang namanya diambil dari tokoh dari mitologi Yunani dan bukan mitologi Rom . Yunani "Οὐρανός" tiba dalam bahasa Inggeris melalui bahasa Latin

"Uranus" [1] . itu kata sifat Uranus "Uranian" [ 41] Ia simbol astronomi adalah . Ia merupakan gabungan simbol-simbol untuk Marikh dan Ahd kerana Uranus adalah Sky dalam mitologi Yunani, yang dianggap dikuasai oleh kuasa-kuasa gabungan matahari dan Marikh. [42] Ia simbol astrologi adalah , Yang dicadangkan oleh Lalande dalam 1784. Dalam surat kepada Herschel, Lalande menyifatkannya sebagai "un par dunia surmonté la premiere lettre de votre mencalonkan" ("satu dunia diatasi dengan huruf pertama nama anda"). [34] Di China , Jepun , Korea , dan Vietnam bahasa , nama planet ini adalah benar-benar diterjemahkan sebagai raja langit bintang (天王星). [43] [44]

Orbit dan putaran

Page 18: Nota Pengenalan Astronomi

A 1998 palsu-warna dekat inframerah imej Uranus menunjukkan awan band, cincin , dan bulan diperolehi oleh Teleskop Angkasa Hubble 's kamera NICMOS .

Uranus berputar mengelilingi matahari sekali setiap 84 tahun Bumi. Jarak purata dari Matahari ialah kira-kira 3 bilion km (kira-kira 20 AU ). Keamatan cahaya matahari di Uranus ialah kira-kira 1 / 400 yang di bumi. [45] unsur-unsur orbit Ia mula-mula dikira pada tahun 1783 oleh Pierre-Simon Laplace . [46] Dengan masa, perbezaan mula muncul antara orbit meramalkan dan dipatuhi, dan pada tahun 1841, John Couch Adams mulanya mencadangkan bahawa perbezaan mungkin disebabkan oleh tunda graviti planet an ghaib. Pada 1845, Urbain Le Verrier memulakan penyelidikan sendiri bebas ke orbit Uranus. Pada 23 September 1846, Johann Gottfried Galle terletak sebuah planet baru , kemudian dinamakan Neptun , di hampir kedudukan diramalkan oleh Le Verrier. [47]

Tempoh putaran pedalaman Uranus ialah 17 jam, 14 minit. Seperti pada semua planet gergasi , suasana atasnya pengalaman angin yang sangat kuat di arah putaran. Pada beberapa latitud, seperti kira-kira dua pertiga daripada jalan dari khatulistiwa ke kutub selatan, ciri-ciri yang boleh dilihat suasana bergerak lebih cepat, membuat satu putaran penuh dalam masa 14 jam. [48]

Kecondongan paksi

Uranus mempunyai kecondongan paksi yang 97,77 darjah, jadi paksinya putaran adalah lebih kurang selari dengan satah Sistem Suria. Ini menyebabkan ia perubahan bermusim sepenuhnya tidak seperti orang-orang planet utama yang lain. Planet lain boleh dilihat untuk berputar seperti gasing berputar condong pada satah Sistem Suria, manakala Uranus berputar lebih seperti bola condong bergolek. Berhampiran masa Uranian solstis , satu tiang menghadapi Ahd berterusan manakala tiang lain muka dunia. Hanya jalur sempit sekitar khatulistiwa pengalaman yang cepat hari-malam kitaran, tetapi dengan Matahari sangat rendah di kaki langit seperti di kawasan kutub Bumi. Pada sisi lain orbit Uranus adalah orientasi kutub ke arah matahari dibalikkan. Setiap tiang mendapat sekitar 42 tahun cahaya matahari yang berterusan, diikuti dengan 42 tahun yang gelap. [49] Hampir zaman ekuinoks , Matahari menghadapi Khatulistiwa Uranus memberi tempoh hari-malam kitaran sama dengan yang dilihat pada kebanyakan planet lain. Uranus sampai ekuinoks yang paling baru-baru ini on 7 Disember, 2007. [50] [51]

Page 19: Nota Pengenalan Astronomi

Hemisfera utara Tahun Selatan hemisfera

Winter solstis 1902, 1986 Solstis musim panas

Vernal ekuinoks 1923, 2007 Ekuinoks musim gugur

Solstis musim panas 1944, 2028 Winter solstis

Ekuinoks musim gugur 1965, 2049 Vernal ekuinoks

Satu hasil orientasi paksi ini ialah, secara purata sepanjang tahun, kawasan kutub Uranus menerima input tenaga yang lebih besar daripada matahari daripada kawasan khatulistiwa itu. Walau bagaimanapun, Uranus adalah lebih panas di khatulistiwa daripada di kutub yang di. Mekanisme asas yang menyebabkan ini tidak diketahui. Sebab kecondongan luar biasa paksi Uranus adalah juga tidak diketahui dengan pasti, tetapi spekulasi biasa ialah semasa pembentukan Sistem Suria, satu Bumi bersaiz protoplanet berlanggar dengan Uranus, menyebabkan orientasi kurang jelas. [52] tiang Uranus selatan telah menunjukkan hampir terus di Matahari pada masa Voyager 2 's flyby pada tahun 1986. The pelabelan tiang ini sebagai "selatan" menggunakan definisi kini disokong oleh Kesatuan Astronomi Antarabangsa , iaitu kutub utara planet atau satelit akan menjadi tiang yang mata di atas kapal terbang invariable Sistem Suria, tanpa mengira arah itu planet berputar. [53] [54] Satu konvensyen yang berbeza kadang-kadang digunakan, di mana utara badan dan kutub selatan ditakrifkan mengikut peraturan kanan berhubung dengan arah putaran. [55] Dari segi terakhir ini menyelaraskan sistem itu kutub utara Uranus yang berada dalam cahaya matahari pada tahun 1986.

Penglihatan

Dari tahun 1995 hingga 2006, Uranus magnitud ketara berubah-ubah antara 5,6 dan 5,9, meletakkan ia hanya dalam had mata kasar penglihatan pada 6,5. [10] garis pusat ialah sudut di antara 3,4 dan 3.7 arcseconds, berbanding dengan 16-20 arcseconds untuk Zuhal dan 32-45 arcseconds untuk Musytari. [10] Pada pembangkang, Uranus boleh dilihat dengan mata kasar di langit gelap, dan menjadi sasaran mudah walaupun dalam keadaan bandar dengan teropong. [8] Dalam lebih besar teleskop amatur dengan diameter objektif yang antara 15 dan 23 cm, planet ini kelihatan seperti cakera pucat cyan dengan jelas anggota gelap . Dengan teleskop besar 25 cm atau lebih luas, corak awan, serta beberapa satelit yang lebih besar, seperti Titania dan Oberon , boleh kelihatan. [56]

Struktur dalaman

Page 20: Nota Pengenalan Astronomi

Perbandingan saiz Bumi dan Uranus

Gambarajah pedalaman Uranus

Massa Uranus adalah kira-kira 14,5 kali Bumi, menjadikannya kurangnya besar planet gergasi. Diameter sedikit lebih besar daripada itu pada kira-kira Neptun empat kali Bumi. A kepadatan yang dihasilkan 1,27 g / cm 3 membuat Uranus planet padat second-kurangnya, selepas Zuhal. [7] [9] Nilai ini menunjukkan bahawa ia dibuat terutamanya daripada pelbagai ais, seperti air, ammonia, dan metana. [11] jumlah jisim ais di kawasan pedalaman Uranus adalah tidak diketahui dengan tepat, sebagai tokoh yang berbeza muncul bergantung kepada model yang dipilih;. ia mesti di antara 9,3 dan 13.5 massa Bumi [11] [57] Hidrogen dan helium merupakan hanya sebahagian kecil daripada jumlah , dengan antara 0.5 dan 1.5 massa Bumi. [11] Baki massa bukan ais (0,5-3,7 massa Bumi) adalah disebabkan oleh bahan berbatu . [11]

Model standard struktur Uranus adalah bahawa ia terdiri daripada tiga lapisan: a berbatu ( silikat / besi - nikel ) teras di tengah-tengah, satu berais mantel di tengah-tengah dan gas luar hidrogen / sampul surat helium. [11] [58] yang teras adalah agak kecil, dengan beramai-ramai hanya 0,55 massa Bumi dan lingkungan kurang daripada 20% daripada yang Uranus; mantel terdiri daripada sebahagian besar daripada planet ini, dengan sekitar 13,4 massa Bumi, manakala suasana atas agak tdk kuat, seberat kira-kira 0.5 Bumi rakyat jelata dan melanjutkan untuk% lepas 20 daripada jejari Uranus. [11] [58] teras Uranus kepadatan sekitar 9 g / cm 3, dengan tekanan di tengah-tengah 8000000 bar (800 GPa ) dan suhu kira-kira 5000 K . [57] [58] The mantel ais tidak sebenarnya terdiri daripada ais dalam pengertian konvensional, tetapi cecair yang panas dan padat yang terdiri daripada air, ammonia dan lain volatiles . [11]

Page 21: Nota Pengenalan Astronomi

[58] Ini cecair, yang mempunyai konduktiviti tinggi elektrik, kadang-kadang dipanggil lautan air ammonia. [59] Komposisi sebahagian besar Uranus dan Neptun adalah sangat berbeza daripada Musytari dan Zuhal , dengan ais mendominasi lebih gas, dengan itu mewajarkan klasifikasi berasingan mereka sebagai gergasi ais . Mungkin ada satu lapisan air ionik di mana molekul air memecahkan ke dalam sup hidrogen dan ion oksigen, dan lebih dalam ke bawah air superionic di mana crystallises oksigen tetapi ion hidrogen bebas bergerak dalam kekisi oksigen. [60]

Walaupun model dianggap di atas adalah munasabah standard, ia tidak unik; model lain juga memuaskan pemerhatian. Sebagai contoh, jika jumlah yang besar daripada hidrogen dan berbatu bahan dicampur dalam mantel ais, jumlah jisim ais di kawasan pedalaman akan lebih rendah, dan, sepadan, jumlah jisim batu dan hidrogen akan menjadi lebih tinggi. Pada masa ini data yang ada sekarang tidak membenarkan sains untuk menentukan model yang betul. [57] Struktur dalaman bendalir Uranus bermakna ia tidak mempunyai permukaan pejal. Suasana gas secara beransur-ansur peralihan ke dalam lapisan dalaman cair. [11] Untuk mudahnya, pusingan bulat oblate ditetapkan pada titik di mana tekanan atmosfera sama dengan 1 bar (100 kPa) adalah bersyarat yang ditetapkan sebagai "permukaan" satu. Ia telah khatulistiwa dan kutub jejari 25 559 ± 4 dan 24 973 ± 20 km, masing-masing. [7] permukaan ini akan digunakan di seluruh artikel ini sebagai titik sifar untuk ketinggian .

Haba dalaman

Uranus haba dalaman muncul dengan ketara lebih rendah daripada planet gergasi lain; dari segi astronomi, ia mempunyai rendah fluks haba . [18] [61] Mengapa suhu dalaman Uranus adalah begitu rendah masih tidak difahami. Neptun, yang berkembar berhampiran Uranus dalam saiz dan komposisi, memancarkan 2,61 kali lebih banyak tenaga ke angkasa kerana ia menerima daripada matahari. [18] Uranus, sebaliknya, hampir tidak ada memancarkan haba yang berlebihan sama sekali. Kuasa jumlah terpancar oleh Uranus dalam inframerah jauh (iaitu haba sebahagian) spektrum itu adalah 1,06 ± 0,08 kali tenaga solar yang diserap dalam di suasana . [12] [62] Malah, fluks haba Uranus adalah hanya 0,042 ± 0,047 W / m 2, yang lebih rendah daripada fluks haba dalaman Bumi kira-kira 0,075 W / m 2 . [62] Suhu paling rendah yang direkodkan pada Uranus tropopause 49 K (-224 ° C), membuat Uranus planet paling sejuk di dalam Sistem Suria . [12] [62]

Salah satu hipotesis bagi perbezaan ini menunjukkan bahawa apabila Uranus dilanda impactor a supermassive, yang menyebabkan ia untuk menyingkirkan haba yang paling purba, ia ditinggalkan dengan suhu teras habis. [63] Satu lagi hipotesis ialah beberapa bentuk halangan wujud di lapisan atas Uranus yang menghalang haba teras dari mencapai permukaan. [11] Sebagai contoh, perolakan boleh berlaku dalam suatu set lapisan compositionally berbeza, yang boleh menyekat ke atas pengangkutan haba . [12] [62]

Atmosfera

Rencana utama: Atmosfera Uranus

Walaupun tidak ada permukaan yang jelas pepejal dalam pedalaman Uranus, bahagian paling luar sampul gas Uranus yang boleh dicapai untuk penderiaan jauh dipanggil dengan suasana . [12] Remote sensing keupayaan menjangkau ke kira-kira 300 km di bawah bar 1 (100 kPa ) peringkat, dengan tekanan yang sama sekitar 100 bar (10 MPa) dan suhu 320 K . [64] yang

Page 22: Nota Pengenalan Astronomi

halus korona atmosfera memanjangkan sangat lebih dua jejari planet dari permukaan nominal pada 1 bar tekanan. [65] Suasana Uranian boleh dibahagikan kepada tiga lapisan: yang troposfera , antara ketinggian -300 dan 50 km dan tekanan 100-0,1 bar; (10 MPa hingga 10 kPa), yang stratosfera , merangkumi ketinggian antara 50 dan 4000 km dan tekanan antara 0.1 dan 10 -10 bar (10 kPa hingga 10 μPa ), dan termosfera korona / melanjutkan dari 4,000 km ke setinggi 50,000 km dari permukaan. [12] Tidak ada Mesosfera .

Komposisi

Komposisi atmosfera Uranian adalah berbeza dari yang lain di bumi ini, yang terdiri kerana ia terutamanya hidrogen molekul dan helium. [12] Pecahan helium molar, iaitu bilangan helium atom setiap molekul gas, ialah 0.15 ± 0,03 [ 14] dalam troposfera atas, yang sepadan dengan pecahan jisim 0,26 ± 0.05. [12] [62] Nilai ini adalah sangat dekat dengan pecahan protosolar massa helium daripada 0,275 ± 0.01, [66] menunjukkan bahawa helium tidak diselesaikan dalam pusat planet ini kerana ia mempunyai dalam gergasi gas. [12] The konstituen ketiga paling banyak atmosfera Uranian adalah metana (CH 4). [12] Metana mempunyai terkenal jalur penyerapan dalam kelihatan dan dekat inframerah (IR) membuat Uranus permata pirus atau cyan dalam warna. [12] molekul Metana kira 2.3% daripada atmosfera oleh pecahan molar bawah dek awan metana di peringkat tekanan 1.3 bar (130 kPa); ini mewakili kira-kira 20 hingga 30 kali banyaknya karbon ditemui di Matahari. [12] [13] [67] Nisbah campuran [e] jauh lebih rendah dalam suasana yang terhutang atas ke suhu yang sangat rendah, yang merendahkan paras tepu dan menyebabkan metana berlebihan untuk membekukan keluar. [68] yang abundances sebatian kurang menentu seperti ammonia, air dan hidrogen sulfida di atmosfera yang mendalam yang kurang dikenali. Mereka mungkin juga lebih tinggi daripada nilai-nilai solar. [12] [69] Seiring dengan metana, jumlah kesan pelbagai hidrokarbon terdapat dalam stratosfera Uranus, yang dianggap sebagai yang dihasilkan daripada metana oleh photolysis disebabkan oleh solar ultraviolet (UV) radiasi. [70] Mereka termasuk etana (C 2 H 6), asetilena (C 2 H 2), methylacetylene (CH 3 C 2 H), diacetylene (C 2 HC 2 H). [68] [71] [72] Spektroskopi juga telah menemui kesan wap air, karbon monoksida dan karbon dioksida di atmosfera atas, yang hanya boleh berasal dari sumber luaran seperti debu dan infalling komet . [71] [72] [73]

Troposfera

Troposfera adalah bahagian paling rendah dan terpadat atmosfera dan dicirikan oleh penurunan suhu dengan ketinggian. [12] Suhu jatuh dari kira-kira 320 K pada pangkal troposfera nominal pada -300 km kepada 53 K pada 50 km. [64] [67] Suhu di rantau paling sejuk atas troposfera (yang tropopause ) sebenarnya berbeza dalam julat antara 49 dan 57 K bergantung kepada latitud planet. [12] [61] Rantau tropopause bertanggungjawab bagi majoriti daripada haba planet inframerah jauh pengeluaran, sekali gus menentukan yang suhu berkesan daripada 59,1 ± 0,3 K. [61] [62]

Troposfera itu dipercayai mempunyai awan struktur yang sangat kompleks; awan air hypothesised untuk berada dalam julat tekanan dari 50 hingga 100 bar (5 hingga 10 MPa), hydrosulfide ammonium awan dalam lingkungan 20 hingga 40 bar (2-4 MPa ), ammonia atau hidrogen sulfida awan di antara 3 dan 10 bar (0,3-1 MPa) dan akhirnya secara langsung dikesan metana awan nipis pada 1-2 bar (0,1-0,2 MPa). [12] [13] [64] [74] troposfera adalah bahagian yang sangat dinamik atmosfera, mempamerkan angin kencang, awan yang cerah dan perubahan bermusim, yang akan dibincangkan di bawah. [18]

Page 23: Nota Pengenalan Astronomi

Suasana Atas Lapisan tengah suasana Uranian adalah stratosfera , di mana suhu secara amnya meningkat dengan ketinggian dari 53 K dalam tropopause kepada antara 800 dan 850 K pada pangkal termosfera itu. [65] The pemanasan stratosfera adalah disebabkan oleh penyerapan suria radiasi UV dan IR oleh metana dan lain-lain hidrokarbon , [75] yang membentuk di bahagian atmosfera akibat daripada metana photolysis . [70] Haba juga dijalankan dari termosfera panas. [75] Hidrokarbon menduduki lapisan yang agak sempit pada ketinggian antara 100 dan 300 km sepadan dengan pelbagai tekanan 10-0,1 mbar (1000-10 kPa) dan suhu antara 75 dan 170 K. [68] [71] Hidrokarbon yang paling banyak adalah metana, asetilena dan etana dengan nisbah campuran sekitar 10 -7 relatif kepada hidrogen. Nisbah campuran karbon monoksida adalah serupa pada ketinggian ini. [68] [71] [73] yang lebih berat hidrokarbon dan karbon dioksida mempunyai nisbah pencampuran three arahan magnitud yang lebih rendah. [71] Nisbah banyak air adalah sekitar 7 × 10 -9 . [72] Etana dan asetilena cenderung untuk terpeluwap di bahagian sejuk bawah stratosfera dan tropopause (di bawah 10 mbar peringkat) yang membentuk lapisan jerebu, [70] yang mungkin sebahagiannya bertanggungjawab bagi kehadiran hambar Uranus. Kepekatan hidrokarbon dalam stratosfera Uranian atas jerebu adalah jauh lebih rendah daripada di stratospheres planet-planet gergasi yang lain. [68] [76]

Lapisan paling luar suasana Uranian adalah termosfera dan korona, yang mempunyai suhu yang seragam di seluruh 800-850 K. [12] [76] Sumber haba yang diperlukan untuk mengekalkan apa-apa nilai yang tinggi tidak difahami, kerana UV tidak jauh solar dan radiasi UV yang melampau dan tidak auroral aktiviti boleh memberikan tenaga yang diperlukan. Kecekapan penyejukan lemah kerana kekurangan hidrokarbon dalam stratosfera melebihi 0.1 tekanan tahap mbar boleh menyumbang juga. [65] [76] Selain daripada molekul hidrogen, yang termosfera-korona mengandungi banyak atom hidrogen bebas. Massa kecil mereka bersama-sama dengan suhu yang tinggi menjelaskan mengapa korona menjangkau sejauh 50 000 km atau dua jejari Uranian dari planet ini. [65] [76] Ini dilanjutkan korona adalah ciri unik Uranus. [76] Kesannya termasuk seretan pada zarah kecil yang mengorbit Uranus, menyebabkan pengurangan am debu di cincin Uranian. [65] The termosfera, Uranian bersama-sama dengan bahagian atas stratosfera, sepadan dengan ionosfera Uranus. [67] Pemerhatian menunjukkan bahawa ionosfera menduduki ketinggian dari 2 0-100 km 000. [67] The ionosfera Uranian adalah lebih padat daripada itu sama ada Zuhal atau Neptun, yang mungkin timbul daripada kepekatan rendah hidrokarbon dalam stratosfera. [76] [77] ionosfera ini terutamanya yang dialami oleh sinaran UV matahari dan kepadatan yang bergantung kepada aktiviti solar . [78] Auroral aktiviti adalah kecil berbanding dengan Musytari dan Zuhal. [76] [79]

Moons

Main article: Moons of Uranus

See also: Timeline of discovery of Solar System planets and their natural satellites

Page 24: Nota Pengenalan Astronomi

Major moons of Uranus in order of increasing distance (left to right), at their proper relative sizes and albedos (collage of Voyager 2 photographs)

The Uranus System ( NACO / VLT image)

Uranus has 27 known natural satellites . [ 110 ] The names for these satellites are chosen from characters from the works of Shakespeare and Alexander Pope . [ 58 ] [ 111 ] The five main satellites are Miranda , Ariel , Umbriel , Titania and Oberon . [ 58 ] The Uranian satellite system is the least massive among the gas giants; indeed, the combined mass of the five major satellites would be less than half that of Triton alone. [ 9 ] The largest of the satellites, Titania, has a radius of only 788.9 km, or less than half that of the Moon, but slightly more than Rhea, the second largest moon of Saturn, making Titania the eighth largest moon in the Solar System. The moons have relatively low albedos; ranging from 0.20 for Umbriel to 0.35 for Ariel (in green light). [ 17 ] The moons are ice-rock conglomerates composed of roughly fifty percent ice and fifty percent rock. The ice may include ammonia and carbon dioxide . [ 81 ] [ 112 ]

Among the satellites, Ariel appears to have the youngest surface with the fewest impact craters, while Umbriel's appears oldest. [ 17 ] [ 81 ] Miranda possesses fault canyons 20 kilometers deep, terraced layers, and a chaotic variation in surface ages and features. [ 17 ] Miranda's past geologic activity is believed to have been driven by tidal heating at a time when its orbit was more eccentric than currently, probably as a result of a formerly present 3:1 orbital resonance with Umbriel. [ 113 ] Extensional processes associated with upwelling diapirs are the likely origin of the moon's 'racetrack'-like coronae . [ 114 ] [ 115 ] Similarly, Ariel is believed to have once been held in a 4:1 resonance with Titania. [ 116 ]

NEPTUN

Neptun adalah kelapan dan paling jauh planet dari Ahd dalam Sistem Suria . Dinamakan sempena tuhan Rom laut , ia adalah planet keempat terbesar dengan garis pusat dan ketiga terbesar massa. Neptun ialah 17 kali ganda jisim Bumi dan sedikit lebih besar daripada yang hampir berkembar Uranus , yang adalah 15 kali massa Bumi tetapi tidak padat. [12] Secara purata, Neptun mengorbit Matahari pada jarak 30,1 AU , kira-kira 30 kali jarak Bumi-AHD Ia simbol astronomi adalah ♆, versi bergaya dewa Neptune trisula .

Page 25: Nota Pengenalan Astronomi

Ditemui di 23 September, 1846, [1] Neptun merupakan planet pertama ditemui oleh ramalan matematik dan bukannya oleh pemerhatian empirikal . Perubahan yang tidak diduga dalam orbit Uranus diketuai Alexis Bouvard menyimpulkan bahawa orbitnya adalah tertakluk kepada graviti pengusikan oleh planet yang tidak diketahui. Neptun kemudiannya dipatuhi oleh Johann Galle dalam ijazah kedudukan diramalkan oleh Urbain Le Verrier , dan bulan terbesar, Triton , ditemui tidak lama selepas itu, walaupun tiada seorang pun yang tinggal planet 12 bulan adalah terletak telescopically sehingga abad ke-20. Neptun telah dikunjungi oleh kapal angkasa hanya satu, Voyager 2 , yang terbang dengan planet ini pada 25 Ogos, 1989.

Neptun adalah serupa dalam komposisi untuk Uranus , dan kedua-duanya mempunyai komposisi yang berbeza dari orang-orang yang lebih besar gas gergasi Musytari dan Zuhal . Suasana Neptune, sementara sama seperti Musytari dan Zuhal ini kerana ia terdiri terutamanya daripada hidrogen dan helium , bersama-sama dengan kesan hidrokarbon dan mungkin nitrogen , mengandungi kadar yang lebih tinggi "ais" seperti air, ammonia dan metana . Ahli astronomi kadangkala mengkategorikan Uranus dan Neptun sebagai " gergasi ais "untuk menekankan perbezaan-perbezaan ini. [13] Bahagian dalam Neptun, seperti yang Uranus, terutamanya terdiri daripada ais dan batu. [14] Jejak metana di kawasan paling luar dalam akaun sebahagian untuk penampilan biru planet. [15]

Berbeza dengan suasana yang agak tanpa sifat Uranus, atmosfera Neptun terkenal dengan corak cuaca aktif dan nyata itu. Sebagai contoh, pada masa tahun 1989 Voyager 2 flyby , hemisfera selatan planet memiliki Spot Besar Gelap setanding dengan Spot Merah Besar di Musytari . Ini corak cuaca didorong oleh angin kuat yang berterusan mana-mana planet di dalam Sistem Suria, dengan kelajuan angin yang dicatatkan setinggi 2.100 km / j. [16] Oleh kerana jarak yang besar dari Matahari, suasana luar Neptun merupakan salah satu yang paling sejuk tempat di dalam Sistem Suria, dengan suhu di puncak awan yang menghampiri -218 ° C (55 K ). Suhu di pusat planet ini adalah kira-kira 5400 K (5,000 ° C). [17] [18] Neptun mempunyai lemah dan berpecah-belah cincin sistem , yang mungkin telah dikesan pada tahun 1960 tetapi hanya indisputably disahkan pada tahun 1989 oleh Voyager 2. [ 19]

SEJARAH

Rencana utama: Penemuan Neptun

Galileo lukisan menunjukkan bahawa beliau pertama kali diperhatikan Neptun pada 28 Disember 1612, dan sekali lagi pada 27 Januari 1613. Kedua-dua keadaan, Galileo menyangka Neptun untuk bintang tetap apabila ia kelihatan sangat dekat dalam bersama-sama ke Musytari di langit malam ; [20] oleh itu, dia tidak dikreditkan dengan penemuan Neptune. Dalam tempoh pemerhatian pertama dalam Disember 1612, Neptun telah bergerak di langit kerana ia baru sahaja menjadi songsang yang hari sangat. Ini gerakan mundur jelas dicipta apabila orbit Bumi mengambil melepasi planet an luar. Sejak Neptun hanya permulaan kitaran tahunan yang songsang, gerakan planet ini adalah terlalu sedikit untuk dikesan dengan kecil Galileo teleskop . [21] Pada bulan Julai 2009 University of Melbourne fizik David Jamieson mengumumkan bukti baru menunjukkan bahawa Galileo sekurang-kurangnya sedar bahawa bintang beliau telah melihat telah bergerak relatif kepada bintang tetap . [22]

Pada tahun 1821, Alexis Bouvard diterbitkan dalam ilmu falak daripada orbit Uranus jiran Neptune. [23] pemerhatian seterusnya mendedahkan penyelewengan yang besar dari jadual,

Page 26: Nota Pengenalan Astronomi

terkemuka Bouvard kepada hipotesis bahawa suatu badan yang tidak diketahui adalah perturbing orbit melalui graviti interaksi. [24] Pada tahun 1843, John Couch Adams mula bekerja pada orbit Uranus dengan menggunakan data dia. Melalui James Challis, beliau diminta dari Sir George Airy , yang Astronomi Diraja , yang menghantar data pada Februari 1844. Adams terus bekerja pada ini dalam 1845-1846 dan anggaran yang berbeza yang dihasilkan beberapa planet yang baru, tetapi tidak bertindak balas kepada permintaan dari Airy tentang orbit Uranus. [ penjelasan diperlukan ] [25] [26]

Pada 1845-1846, Urbain Le Verrier , bebas daripada Adams, maju pengiraan sendiri tetapi juga masalah yang dialami dalam mana-mana merangsang semangat dalam senegara beliau. Pada bulan Jun 1846, apabila melihat anggaran first Le Verrier yang diterbitkan longitud dan planet persamaan untuk anggaran Adams, Airy dipujuk Cambridge Cerap pengarah James Challis untuk mencari planet ini. Challis dgn sia-sia membaca seluruh langit sepanjang bulan Ogos dan September. [24] [27]

Sementara itu, Le Verrier melalui surat menggesa Berlin Observatory astronomi Johann Gottfried Galle untuk mencari dengan pemerhatian yang refractor . Heinrich Penangkapan d' , seorang pelajar di balai cerap, dicadangkan untuk Galle bahawa mereka boleh membandingkan satu carta baru-baru ini dibuat dari langit di rantau ini Le Verrier di lokasi meramalkan dengan langit semasa untuk mendapatkan ciri-ciri sesaran sebuah planet , berbanding bintang tetap. Pada petang sangat hari penerimaan surat Le Verrier itu pada 23 September 1846, Neptun ditemui dalam 1 ° di mana Le Verrier telah meramalkan ia akan menjadi, dan kira-kira 12 ° dari ramalan Adams '. Challis kemudian menyedari bahawa dia telah melihat bumi ini dua kali pada bulan Ogos, gagal untuk mengenal pasti ia disebabkan oleh pendekatan kasual untuk kerja. [24] [28]

Berikutan penemuan itu, terdapat banyak persaingan kebangsaan antara Perancis dan British yang lebih utama dan berhak untuk kredit penemuan. Akhirnya an konsensus antarabangsa muncul bahawa kedua-dua Le Verrier dan Adams bersama berhak kredit. Sejak tahun 1966 , Dennis Rawlins telah mempersoalkan kredibiliti tuntutan Adams untuk bersama penemuan dan isu itu dinilai semula oleh ahli sejarah dengan kembali pada tahun 1998 daripada "Neptun kertas" (dokumen-dokumen sejarah) ke Royal Observatory, Greenwich . [29] Selepas mengkaji semula dokumen-dokumen, mereka mencadangkan bahawa "Adams tidak layak kredit sama dengan Le Verrier untuk penemuan Neptun. kredit itu hanya tertentu bagi orang yang berjaya dalam kedua-dua meramalkan tempat planet dan dalam astronomi meyakinkan untuk mencari ia." [30 ]

Penamaan

Sejurus selepas penemuannya, Neptun telah dirujuk sebagai "luar planet ini kepada Uranus" atau sebagai "planet Le Verrier ini". Cadangan pertama bagi nama datang dari Galle, yang mencadangkan nama Janus . Di England, Challis mengemukakan nama Oceanus . [31]

Menuntut hak untuk nama diketahui, Le Verrier cepat mencadangkan nama untuk Neptun planet baru ini, manakala secara palsu menyatakan bahawa ini telah diluluskan secara rasmi oleh Perancis Biro des Longitudes . [32] Pada bulan Oktober, dia mencuba untuk nama planet Le Verrier , selepas dirinya, dan dia mempunyai sokongan yang setia dalam ini dari pengarah balai cerap, François Arago . Cadangan ini telah bertemu dengan tentangan sengit di luar Perancis . [33] Almanac Perancis dengan cepat semula nama Herschel untuk Uranus, selepas penemu bahawa planet Sir William Herschel , dan Leverrier untuk planet baru. [34]

Page 27: Nota Pengenalan Astronomi

Struve keluar memihak kepada Neptun nama pada 29 Disember 1846, kepada Saint Petersburg Akademi Sains . [35] Soon Neptun menjadi nama diterima di peringkat antarabangsa. Dalam mitologi Rom , Neptun ialah dewa laut, pasti dengan Yunani Poseidon . Permintaan bagi nama mitologi kelihatan selaras dengan nomenklatur planet-planet lain, semua yang, selain Bumi, telah diberi nama untuk Yunani dan mitologi Rom . [36]

Kebanyakan bahasa hari ini, malah di negara-negara yang tiada hubungan terus dengan budaya Graeco-Rom, menggunakan beberapa variasi nama "Neptun" untuk planet; di China , Jepun dan Korea , nama planet itu benar-benar diterjemahkan sebagai "raja laut bintang" (海王星), sejak Neptun ialah dewa laut. [37]

Status

Dari penemuannya pada tahun 1846 sehingga seterusnya penemuan daripada Pluto pada tahun 1930, Neptun merupakan planet terjauh diketahui. Apabila Neptun Pluto itu penemuan menjadi planet kedua terakhir, kecuali untuk tempoh 20 tahun antara 1979 dan 1999 apabila orbit elips Pluto yang membawanya lebih dekat dengan matahari daripada Neptun. [38] Penemuan yang tali pinggang Kuiper pada tahun 1992 diketuai ahli astronomi banyak untuk membahaskan sama ada Pluto boleh dianggap sebagai planet yang tersendiri atau sebahagian daripada struktur yang lebih besar tali pinggang itu. [39] [40] Pada tahun 2006, Kesatuan Astronomi Antarabangsa mentakrifkan perkataan "planet" buat pertama kalinya , reclassifying Pluto sebagai " planet kerdil " dan membuat Neptun sekali lagi planet terakhir di dalam Sistem Suria. [41]

Komposisi dan struktur

Perbandingan saiz Neptun dan Bumi

Dengan jisim 1,0243 × 10 26 kg , [7] Neptun merupakan badan perantaraan di antara Bumi dan lebih besar gergasi gas : massa adalah seventeen kali Bumi tetapi hanya 1/19th bahawa daripada Musytari . [12] The planet permukaan graviti hanya melepasi oleh Musytari , membuat kedua-dua gergasi gas planet sahaja dalam sistem solar dengan graviti permukaan yang lebih tinggi daripada Bumi. [42] Neptune khatulistiwa jejari 24.764 km [9] adalah hampir empat kali ganda daripada Bumi. Neptune dan Uranus sering dianggap sebagai kelas kecil daripada gergasi gas dipanggil " gergasi ais ", kerana saiz yang lebih kecil dan lebih tinggi kepekatan volatiles berbanding dengan Musytari dan Zuhal . [43] Dalam mencari extrasolar planet Neptun telah digunakan sebagai metonym : menemui mayat massa yang sama sering

Page 28: Nota Pengenalan Astronomi

dirujuk sebagai "Neptunes", [44] sama seperti ahli astronomi merujuk kepada badan-badan luar suria pelbagai sebagai "Jupiters".

Struktur dalaman

Struktur dalaman Neptune menyerupai Uranus . Atmosferanya borang kira-kira 5 hingga 10 peratus daripada jisimnya dan meluas mungkin 10 hingga 20 peratus daripada jalan ke arah teras, di mana ia mencapai tekanan kira-kira 10 GPa . Meningkatkan kepekatan metana , amonia dan air yang ditemui di kawasan yang lebih rendah daripada atmosfera. [17]

Struktur dalaman Neptun: 1. Suasana atas, awan atas 2. Atmosfera terdiri daripada hidrogen, helium dan gas metana 3. Mantel terdiri daripada air, ammonia dan metana ais 4. Teras terdiri daripada batu (silikat dan nikel-besi)

Secara beransur-ansur ini rantau memeluwap gelap dan panas ke dalam cecair panas lampau mantel , di mana suhu mencapai 2.000 K hingga 5,000 K. mantel ini bersamaan dengan 10-15 ramai Bumi dan kaya dengan ammonia air, dan metana. [1] Seperti kebiasaan dalam planet sains, campuran ini disebut berais walaupun ia panas, air yang sangat tebal. Ini cecair, yang mempunyai kekonduksian elektrik tinggi, kadang-kadang dipanggil lautan air ammonia. [45] Pada kedalaman 7000 km, syarat-syarat yang akan dibuat agar metana mengurai ke dalam kristal berlian yang kemudian mendakan ke arah teras. [46] mantel boleh terdiri daripada satu lapisan air ionik di mana molekul air memecahkan ke dalam sup hidrogen dan ion oksigen, dan lebih dalam ke bawah air superionic di mana crystallises oksigen tetapi ion hidrogen terapung di sekitar bebas di dalam kekisi oksigen. [47]

The teras daripada Neptun terdiri daripada besi , nikel dan silikat , dengan model dalaman memberi jisim kira-kira 1.2 kali ganda daripada Bumi. [48] Tekanan di tengah-tengah adalah 7 mbar (700 GPa), berjuta-juta kali lebih daripada pada permukaan Bumi, dan suhu mungkin 5400 K. [17] [18]

Page 29: Nota Pengenalan Astronomi

Atmosfera

Gabungan warna dan dekat inframerah imej Neptun, menunjukkan kumpulan-kumpulan metana dalam di suasana , dan empat di bulan , Proteus , Larissa , Galatea , dan Despina .

Pada altitud yang tinggi, suasana Neptun adalah 80% hidrogen dan 19% helium . [17] Jumlah mengesan metana juga hadir. Jalur penyerapan terkemuka metana berlaku pada jarak gelombang 600 nm di atas, di bahagian merah dan inframerah spektrum. Seperti Uranus, ini penyerapan cahaya merah oleh metana atmosfera adalah sebahagian daripada apa yang memberi Neptun warna biru, [49] walaupun Neptune jelas biru berbeza dari Uranus sederhana cyan . Sejak kandungan metana atmosfera Neptun adalah serupa dengan Uranus, beberapa juzuk atmosfera tidak diketahui dipercayai menyumbang kepada warna Neptune. [15]

Suasana Neptun adalah dibahagikan kepada dua kawasan utama; bawah troposfera , di mana suhu berkurangan dengan ketinggian, dan stratosfera , di mana suhu meningkat dengan ketinggian. Sempadan antara dua, tropopause , berlaku pada tekanan 0.1 bar (10 kPa). [13] stratosfera kemudiannya memberi jalan kepada termosfera pada tekanan yang lebih rendah daripada 10 -5 hingga 10 microbars -4 (1-10 Pa ). [13] termosfera peralihan secara beransur-ansur kepada exosphere .

Pancaragam awan altitud tinggi membuang bayang-bayang pada dek awan Neptune rendah

Model mencadangkan bahawa troposfera Neptun adalah berkumpul dengan awan yang berbeza-beza bergantung kepada komposisi ketinggian. Awan atas tahap berlaku pada tekanan di bawah satu bar, di mana suhu sesuai untuk metana untuk terpeluwap. Untuk tekanan antara satu dan lima bar (100 dan 500 kPa), awan ammonia dan hidrogen sulfida

Page 30: Nota Pengenalan Astronomi

dipercayai terbentuk. Atas tekanan lima bar, awan mungkin mengandungi ammonia, ammonium sulfida , hidrogen sulfida dan air. Lebih mendalam awan ais air harus ditemui pada tekanan kira-kira 50 bar (5.0 MPa), di mana suhu mencecah 0 ° C. Di bawah, awan ammonia dan hidrogen sulfida mungkin dijumpai. [50]

Altitud tinggi di awan Neptun telah diperhatikan bayang-bayang pemutus di dek awan legap di bawah. Terdapat juga kumpulan-kumpulan awan altitud tinggi yang membalut di sekitar planet at latitude tetap. Ini jalur lebar mempunyai lilitan dari 50-150 km dan terletak kira-kira 50-110 km di atas dek awan. [51]

Neptune spektra mencadangkan bahawa stratosfera yang lebih rendah adalah kabur akibat pemeluwapan produk ultraungu photolysis metana, seperti etana dan asetilena. [13] [17] stratosfera ini juga untuk mengesan jumlah karbon monoksida dan hidrogen sianida . [13] [52] The stratosfera daripada Neptun adalah lebih panas berbanding dengan Uranus disebabkan kepekatan tinggi hidrokarbon. [13]

Atas sebab-sebab yang masih kabur, termosfera planet adalah pada suhu anomalously tinggi kira-kira 750 K. [53] [54] planet ini terlalu jauh dari Matahari untuk haba ini akan dijana oleh ultraungu radiasi. Seorang calon bagi mekanisme pemanasan adalah interaksi atmosfera dengan ion di planet medan magnet . Calon-calon lain adalah gelombang graviti dari kawasan pedalaman yang hilang di dalam atmosfera. Termosfera mengandungi kesan karbon dioksida dan air, yang mungkin telah diletakkan daripada sumber luaran seperti meteorit dan debu. [50] [52]

Magnetosfera

Neptun juga menyerupai Uranus dalam yang magnetosfera , dengan medan magnet kuat condong berbanding dengan putaran paksi pada 47 ° dan mengimbangi sekurang-kurangnya 0,55 jejari, atau kira-kira 13500 km dari pusat fizikal planet. Sebelum ketibaan Voyager 2 's di Neptun, ia hypothesised yang condong magnetosfera Uranus adalah hasil daripada putaran sisi mereka. Dalam membandingkan medan magnet kedua-dua planet, saintis kini berfikir orientasi yang melampau mungkin ciri-ciri aliran di pedalaman planet '. Bidang ini boleh dihasilkan oleh perolakan gerakan bendalir dalam kulit nipis bulat daripada elektrik menjalankan cecair (mungkin gabungan ammonia metana, dan air) [50] menghasilkan dinamo tindakan. [55]

Komponen dipole medan magnet di khatulistiwa magnet Neptun adalah kira-kira 14 microteslas (0,14 G ). [56] The dipole magnet masa daripada Neptun adalah kira-kira 2.2 × 10 17 T ° m 3 (14 μT ° R N 3, di mana R N jejari Neptun). Medan magnet Neptune mempunyai geometri yang kompleks yang termasuk yang agak besar sumbangan daripada komponen bukan dipolar, termasuk yang kukuh quadrupole ketika itu mungkin melebihi masa dipole dalam kekuatan. Sebaliknya, Bumi, Musytari dan Zuhal mempunyai hanya kecil saat quadrupole, dan bidang masing-masing kurang condong dari paksi kutub. Sebaik sahaja quadrupole besar Neptun mungkin hasil daripada mengimbangi dari pusat dan planet kekangan geometri dinamo penjana medan ini. [57] [58]

Neptune kejutan tunduk , di mana magnetosfera mula memperlahankan angin suria , berlaku pada jarak sebagai 34.9 kali jejari planet ini. The magnetopause , di mana tekanan daripada magnetosfera counterbalances angin suria, terletak pada jarak 23-26,5 kali jejari Neptun.

Page 31: Nota Pengenalan Astronomi

Ekor daripada magnetosfera meluas keluar untuk sekurang-kurangnya 72 kali jejari Neptun, dan kemungkinan besar lebih jauh. [57]

Cincin planet Rencana utama: Cincin daripada Neptun

Neptune cincin, yang diambil oleh Voyager 2

Neptun mempunyai cincin planet sistem, meskipun lebih kurang besar berbanding dengan Zuhal . Cincin boleh terdiri daripada partikel ais disalut dengan silikat atau karbon berasaskan bahan, yang paling mungkin memberikan mereka warna merah. [59] Tiga cincin utama adalah Lingkaran Adams sempit, 63.000 km dari pusat Neptun, Lingkaran Le Verrier , di 53.000 km, dan yang lebih luas, fainter Galle Lingkaran, di 42.000 km. A lanjutan pengsan keluar kepada Lingkaran Verrier Le telah dinamakan Lassell;. Ia disempadani di pinggir luar dengan Lingkaran Arago pada 57000 km [60]

Yang pertama ini cincin planet ditemui pada 1968 oleh pasukan yang diketuai oleh Edward Guinan , [19] [61] tetapi ia kemudiannya berpendapat bahawa gelang ini mungkin tidak lengkap. [62] Bukti bahawa cincin mungkin jurang yang pertama bangun semasa ghaib cemerlang pada tahun 1984 apabila cincin dikaburkan bintang di keasyikan tetapi bukan pada munculnya. [63] Imej oleh Voyager 2 pada tahun 1989 isu diselesaikan dengan menunjukkan cincin pengsan beberapa. Cincin ini mempunyai struktur clumpy, [64] punca yang tidak difahami pada masa ini tetapi mungkin disebabkan oleh interaksi graviti dengan bulan kecil di orbit berhampiran mereka. [65]

Cincin terluar, Adams, mengandungi lima lengkok terkemuka kini dinamakan Keberanian, Liberté, Egalité 1, 2 dan Egalité Fraternité (Keberanian, Kebebasan, Kesaksamaan dan Persaudaraan). [66] Kewujudan lengkok adalah sukar untuk menerangkan kerana undang-undang gerakan akan meramalkan bahawa akan lengkok merebak ke dalam gelang yang seragam sepanjang skala masa yang singkat. Ahli astronomi kini percaya bahawa lengkok adalah corralled ke dalam bentuk semasa mereka oleh kesan graviti Galatea , bulan hanya masuk dari cincin. [67] [68]

Bumi berasaskan pemerhatian yang diumumkan pada tahun 2005 muncul untuk menunjukkan bahawa gelang Neptun adalah lebih stabil dari yang difikirkan. Imej diambil dari Balai Cerap WM Keck pada tahun 2002 dan 2003 menunjukkan kemerosotan yang besar dalam cincin jika dibandingkan dengan imej oleh Voyager 2. Khususnya, ia kelihatan bahawa arka Liberté mungkin hilang dalam masa sebagai salah satu abad. [69]

Page 32: Nota Pengenalan Astronomi

Iklim

Satu perbezaan antara Neptun dan Uranus adalah tahap tipikal aktiviti meteorologi. Apabila kapal angkasa Voyager 2 terbang oleh Uranus pada tahun 1986, planet yang visual agak hambar. Sebaliknya Neptun dipamerkan fenomena cuaca ketara dalam tahun 1989 Voyager 2 terbang-oleh. [70]

The Great Spot Gelap (atas), Skuter (tengah awan putih), [71] dan Spot Kecil Gelap (bawah), dengan kontras dibesar-besarkan.

Cuaca Neptune dicirikan oleh sistem ribut yang sangat dinamik, dengan angin mencapai kelajuan hampir 600 m / s-hampir mencapai supersonik aliran. [16] Lebih biasanya, dengan menjejaki pergerakan awan yang berterusan, kelajuan angin telah ditunjukkan untuk mengubah daripada 20 m / s ke arah timur ke barat 325 m / s. [72] Pada puncak awan, rangkaian angin yang wujud dalam kelajuan dari 400 m / s sepanjang khatulistiwa ke 250 m / s di tiang. [50] Kebanyakan angin di Neptun bergerak dalam arah yang bertentangan putaran planet. [73] Corak am angin menunjukkan putaran prograde di latitud tinggi vs putaran songsang pada latitud yang lebih rendah. Perbezaan dalam arah aliran diyakini sebagai "kesan kulit" dan bukan disebabkan oleh mana-mana proses yang lebih dalam atmosfera. [13] Pada garis lintang 70 ° S, jet berkelajuan tinggi bergerak pada kelajuan 300 m / s. [13]

Banyaknya etana metana, dan ethyne di khatulistiwa Neptun adalah 1-10 kali lebih besar daripada di tiang. Ini adalah ditafsirkan sebagai bukti bagi upwelling di khatulistiwa dan penurunan berhampiran kutub. [13] [ penjelasan diperlukan ]

Pada tahun 2007 ia mendapati bahawa troposfera atas tiang Neptun selatan adalah kira-kira 10 ° C lebih panas daripada yang lain daripada Neptun, yang purata lebih kurang -200 ° C (70 K). [74] Perbezaan kehangatan sudah cukup untuk memberitahu metana, yang terletak di tempat lain dibekukan dalam suasana atas Neptune, terkeluar sebagai gas melalui kutub selatan dan ke angkasa lepas. Relatif "hot spot" disebabkan oleh Neptune kecondongan paksi , yang telah mendedahkan kutub selatan ke Ahd bagi suku terakhir tahun Neptune, atau kira-kira 40 tahun Bumi. Sebagai Neptun perlahan-lahan menuju ke arah seberang Matahari, kutub selatan akan menjadi gelap dan diterangi kutub utara, menyebabkan pembebasan metana untuk beralih kepada kutub utara. [75]

Kerana perubahan bermusim, jalur awan di hemisfera selatan Neptun telah diperhatikan untuk meningkatkan saiz dan albedo. Trend ini pertama kali dilihat pada tahun 1980 dan

Page 33: Nota Pengenalan Astronomi

dijangka dapat bertahan sehingga kira-kira 2020. Panjang tempoh orbit Neptun keputusan di musim tahan empat puluh tahun. [76]

Ribut

Besar Spot Gelap, sebagai imaged oleh Voyager 2

Pada tahun 1989, Great Spot Gelap , seorang anti-siklon sistem ribut meliputi 13.000 × 6.600 km, [70] telah ditemui oleh NASA 's kapal angkasa Voyager 2. Ribut menyerupai Great Spot Merah Musytari. Kira-kira lima tahun kemudian, pada 2 November 1994, Teleskop Hubble Angkasa tidak melihat Spot Besar Gelap di planet ini. Sebaliknya, ribut baru sama dengan Spot Jahat Great ditemui di hemisfera utara planet. [77]

Skuter adalah satu lagi ribut, sekumpulan awan putih jauh daripada selatan Spot Jahat Besar. Nama samaran adalah kerana apabila pertama kali dikesan pada bulan-bulan sebelum menghadapi 1989 Voyager 2 ia bergerak lebih cepat daripada Spot Jahat Besar. [73] imej seterusnya mendedahkan lebih cepat awan. The Dark Spot Kecil adalah ribut siklon selatan, ribut kedua yang paling hebat yang diperhatikan semasa pertemuan 1989. Ia pada mulanya adalah benar-benar gelap, tetapi sebagai Voyager 2 mendekati planet, teras yang cerah maju dan boleh dilihat dalam kebanyakan imej resolusi tertinggi. [78]

Tempat gelap Neptune dianggap berlaku di troposfera pada altitud lebih rendah daripada ciri-ciri awan cerah, [79] supaya mereka muncul sebagai lubang di atas dek awan. Memandangkan mereka adalah ciri-ciri yang stabil yang boleh bertahan untuk beberapa bulan, mereka dianggap sebagai vorteks struktur. [51] Selalunya dikaitkan dengan tempat gelap yang cerah, metana awan berterusan yang membentuk di sekitar tropopause lapisan. [80] The kegigihan awan sahabat menunjukkan bahawa beberapa kawasan bekas gelap boleh terus wujud sebagai siklon walaupun mereka tidak lagi dilihat sebagai ciri yang gelap. Tempat gelap boleh hilang apabila mereka berhijrah terlalu dekat dengan khatulistiwa atau mungkin melalui beberapa mekanisme lain yang tidak diketahui. [81]

Page 34: Nota Pengenalan Astronomi

Haba dalaman

Cuaca Neptun lebih berbeza jika dibandingkan dengan Uranus dipercayai sebahagiannya disebabkan oleh haba dalaman yang lebih tinggi. [82] Walaupun Neptun terletak half lagi sebagai jauh dari Matahari sebagai Uranus, dan menerima hanya 40% amaun cahaya matahari, [13] suhu permukaan kedua-dua planet adalah lebih kurang sama. [82] Daerah-daerah atas troposfera Neptune mencapai rendah suhu daripada -221,4 ° C (51,7 K). Pada kedalaman di mana atmosfera tekanan sama dengan 1 bar (100 kPa ), suhu -201,15 ° C (72,0 K). [83] lebih mendalam di dalam lapisan gas, suhu semakin meningkat. Seperti Uranus, punca pemanasan ini tidak diketahui, tetapi perbezaan yang lebih besar: Uranus hanya memancarkan 1.1 kali sebagai tenaga sebanyak ia menerima dari Matahari; [84] manakala Neptun memancarkan kira-kira 2,61 kali ganda tenaga sebanyak ia menerima daripada Ahd [85] Neptun adalah planet paling jauh dari Matahari, namun tenaga dalaman adalah mencukupi untuk memacu angin terpantas planet dilihat dalam Sistem Suria. Beberapa penjelasan telah dicadangkan, termasuk radiogenic pemanasan dari teras planet, [86] penukaran metana di bawah tekanan yang tinggi kepada hidrogen, berlian dan panjang hidrokarbon (hidrogen dan berlian kemudian akan bangkit dan tenggelam, masing-masing, membebaskan tenaga upaya graviti ), [86] [87] dan perolakan dalam suasana yang lebih rendah yang menyebabkan gelombang graviti untuk memecahkan atas tropopause itu. [88] [89]

Orbit dan putaran

Jarak purata antara Neptun dan matahari adalah 4,50 bilion km (kira-kira 30,1 AU), dan ia melengkapkan orbit setiap 164,79 tahun. Pada 12 Julai, 2011, Neptun akan menyelesaikan orbit penuh pertama sejak penemuan pada 1846, [5] [90] walaupun ia tidak akan muncul pada kedudukan yang tepat penemuan di langit kita kerana bumi akan di lokasi yang berbeza dalam yang 365,25 hari orbit.

Orbit elips daripada Neptun adalah cenderung 1,77 ° berbanding Bumi. Kerana suatu keanehan daripada 0,011, jarak antara Neptun dan Matahari berbeza dengan 101,000,000 km antara perihelion dan aphelion , titik yang terdekat dan yang paling jauh planet dari matahari di sepanjang jalan orbit masing-masing. [3]

The kecondongan paksi Neptun adalah 28,32 °, [91] yang serupa dengan tilts Bumi (23 °) dan Marikh (25 °). Akibatnya, planet ini pengalaman perubahan bermusim yang sama. Tempoh lama orbit Neptun bermakna musim lalu selama empat puluh tahun Bumi. [76] tempoh putaran perbintangan Its (hari) adalah kira-kira 16,11 jam. [5] Sejak kecondongan paksi adalah setanding dengan di bumi, perubahan dalam panjang hari di sepanjang tahun yang panjang tidak lagi melampau.

Kerana Neptun bukan suatu pertubuhan yang kukuh, suasana yang mengalami putaran berbeza . Zon khatulistiwa luas berputar dengan tempoh kira-kira 18 jam, yang mana lebih putaran 16,1 jam dari medan magnet planet. Sebaliknya, sebaliknya adalah benar bagi kawasan kutub jika tempoh putaran adalah 12 jam. Ini giliran perbezaan yang paling ketara planet mana-mana di dalam Sistem Suria, [92] dan ia menyebabkan ricih angin latitud yang kukuh. [51]

Resonances Orbital Rencana utama: Kuiper Belt , salun yg berhubung dgn trans-objek , dan Neptun trojan

Page 35: Nota Pengenalan Astronomi

Gambar rajah menunjukkan resonances utama orbit di jalur Kuiper disebabkan oleh Neptun: kawasan ditonjolkan adalah resonans 02:03 (plutinos), yang nonresonant "tali pinggang klasik" (cubewanos), dan resonans 01:02 ( twotinos ).

Orbit Neptun telah memberikan kesan besar kepada rantau ini secara langsung di luar itu, yang dikenali sebagai tali pinggang Kuiper. Tali pinggang Kuiper adalah satu cincin dari dunia kecil berais, serupa dengan lingkaran asteroid tetapi jauh lebih besar, bermula dari orbit pada 30 AU Neptune kepada kira-kira 55 AU dari Matahari. [93] Banyak dengan cara yang sama bahawa graviti Musytari menguasai asteroid tali pinggang , membentuk strukturnya, supaya graviti Neptune menguasai tali pinggang Kuiper . Berumur lebih daripada Sistem Suria, kawasan-kawasan tertentu tali pinggang menjadi tidak stabil Kuiper oleh graviti Neptune, mewujudkan jurang dalam struktur tali pinggang Kuiper ini. Rantau antara 40 dan 42 AU adalah satu contoh. [94]

Terdapat wujud orbit dalam kawasan-kawasan kosong di mana objek boleh hidup untuk umur Sistem Suria. Ini resonances berlaku apabila tempoh orbit Neptun adalah sebahagian tepat bahawa objek, seperti 1:2, atau 03:04. Jika, berkata, objek mengorbit Matahari sekali bagi setiap dua orbit Neptun, ia hanya akan menyelesaikan setengah orbit oleh pulangan Neptun semasa ke kedudukan asalnya. The resonans yang paling banyak penduduk di jalur Kuiper, dengan lebih 200 objek yang diketahui, [95] adalah resonans 02:03. Objek dalam orbit ini resonans 2 lengkap selama 3 setiap Neptun, dan dikenali sebagai plutinos kerana yang terbesar di Kuiper Belt objek, Pluto , adalah di kalangan mereka. [96] Walaupun Pluto melintasi orbit Neptune kerap, yang resonans 02:03 memastikan mereka tidak boleh berlanggar. [97] The resonances 03:04, 03:05, 04:07 dan 02:05 yang kurang penduduk. [98]

Neptun memiliki beberapa objek trojan menduduki Ahd -Neptun L 4 Lagrangian titik - kawasan graviti stabil terkemuka dalam orbitnya. [99] trojan Neptun boleh dilihat sebagai berada dalam resonans a 01:01 dengan Neptun. Trojan Neptun adalah sangat stabil dalam orbit masing-masing, dan mungkin telah dibentuk bersama Neptun dan bukannya ditangkap. Yang pertama dan setakat ini hanya dikenal pasti sebagai objek yang dikaitkan dengan Neptune ketinggalan L 5 Lagrangian titik adalah 2008 LC18 . [100]

Pembentukan dan penghijrahan

Rencana utama: Pembentukan dan evolusi Sistem Suria dan model Nice

Page 36: Nota Pengenalan Astronomi

Satu simulasi yang menunjukkan planet luar dan Kuiper Belt: a) sebelum Musytari dan Zuhal mencapai resonans 02:01; b) selepas penyebaran masuk daripada Kuiper Belt objek berikut peralihan orbit Neptun; c) selepas pengusiran dari bertaburan Kuiper Belt badan oleh Musytari

The formation of the ice giants, Neptune and Uranus, has proven difficult to model precisely. Current models suggest that the matter density in the outer regions of the Solar System was too low to account for the formation of such large bodies from the traditionally accepted method of core accretion , and various hypotheses have been advanced to explain their creation. One is that the ice giants were not created by core accretion but from instabilities within the original protoplanetary disc , and later had their atmospheres blasted away by radiation from a nearby massive OB star . [ 101 ]

An alternative concept is that they formed closer to the Sun, where the matter density was higher, and then subsequently migrated to their current orbits after the removal of the gaseous protoplanetary disc. [ 102 ] This hypothesis of migration after formation is currently favoured, due to its ability to better explain the occupancy of the populations of small objects observed in the trans-Neptunian region. [ 103 ] The current most widely accepted [ 104 ] [ 105 ] [ 106 ] explanation of the details of this hypothesis is known as the Nice model , which explores the effect of a migrating Neptune and the other giant planets on the structure of the Kuiper belt.

Moons

Main article: Moons of Neptune

For a timeline of discovery dates, see Timeline of discovery of Solar System planets and their moons .

Neptune (top) and Triton (bottom)

Page 37: Nota Pengenalan Astronomi

Natural color view of Neptune with Proteus (top), Larissa (lower right) and Despina (left), from the Hubble Space Telescope

Neptune has 13 known moons . [ 7 ] The largest by far, comprising more than 99.5 percent of the mass in orbit around Neptune [ 107 ] and the only one massive enough to be spheroidal , is Triton , discovered by William Lassell just 17 days after the discovery of Neptune itself. Unlike all other large planetary moons in the Solar System, Triton has a retrograde orbit , indicating that it was captured rather than forming in place; it probably was once a dwarf planet in the Kuiper belt. [ 108 ] It is close enough to Neptune to be locked into a synchronous rotation , and it is slowly spiraling inward because of tidal acceleration and eventually will be torn apart, in about 3.6 billion years, when it reaches the Roche limit . [ 109 ] In 1989, Triton was the coldest object that had yet been measured in the solar system, [ 110 ] with estimated temperatures of −235 °C (38 K) . [ 111 ]

Neptune's second known satellite (by order of discovery), the irregular moon Nereid , has one of the most eccentric orbits of any satellite in the solar system. The eccentricity of 0.7512 gives it an apoapsis that is seven times its periapsis distance from Neptune. [ 112 ]

Neptune's moon Proteus

Page 38: Nota Pengenalan Astronomi

From July to September 1989, Voyager 2 discovered six new Neptunian moons. [ 57 ] Of these, the irregularly shaped Proteus is notable for being as large as a body of its density can be without being pulled into a spherical shape by its own gravity. [ 113 ] Although the second-most-massive Neptunian moon, it is only one-quarter of one percent the mass of Triton. Neptune's innermost four moons— Naiad , Thalassa , Despina and Galatea —orbit close enough to be within Neptune's rings. The next-farthest out, Larissa , was originally discovered in 1981 when it had occulted a star. This occultation had been attributed to ring arcs, but when Voyager 2 observed Neptune in 1989, it was found to have been caused by the moon. Five new irregular moons discovered between 2002 and 2003 were announced in 2004. [ 114 ] [ 115 ] As Neptune was the Roman god of the sea, the planet's moons have been named after lesser sea gods. [ 36 ]

PLUTO

Pluto merupakan sebuah planet dari 9 planet pada sebelum ini. Pada mulanya ia dianggap sebagai sebuah planet tetapi kini, ia digelar planet kerdil dan dikeluarkan daripada kalangan planet sistem solar. Ia disahkan oleh Kesatuan Astronomi Antarabangsa. Tetapi, ciri fizikal Pluto tidak berubah.

Pluto, digelar secara rasmi 134340 Pluto, merupakan planet kerdil kedua terbesar yang diketahui dalam Sistem Suria (selepas planet kerdil Eris) dan badan kesepuluh terbesar yang dilihat dengan mata kasar mengelilingi matahari. Pada asalnya dikelaskan sebagai sebuah, Pluto kini dianggap ahli terbesar bagi populasi berlainan yang dikenali sebagai gelung Kuiper.[note 1]

Sebagaimana ahli gelung Kuiper, Pluto terutamanya terdiri daripada batu dan air batu dan agak kecil: sekitar satu per lima daripada jisim Bulan Bumi dan satu pertiga isipadunya. Ia memiliki kelainan orbit dan orbit amat condong yang membawanya dari 30 hingga 49 AU (4.4–7.4 juta km) dari Matahari. Ini menyebabkan Pluto kadang kala menghampiri Matahari lebih dari Neptun.

Sejak dijumpai pada tahun 1930 sehingga 2006, Pluto dianggap sebagai planet ke sembilan dalam Sistem Suria. Pada akhir tahun 1970-an, selepas jumpaan planet kecil 2060 Chiron di luar Sistem Suria dan pengakuan jisim rendah Pluto, statusnya sebagai planet utama telah dipersoalkajn.[1] Pada akhir abad ke-20 dan awal abad ke-21, banyak objek serupa dengan Pluto telah dijumpai di luar Sistem Suria, terutamanya objek cakera bertabur seperti planet kerdil Eris pada tahun 2005, yang 27% lebih besar berbanding Pluto.[2] Pada 24 Ogos 2006, ("International Astronomical Union") (IAU) mentakrifkan apa yang dianggap planet dalam Sistem Suria. Takrifan ini menyingkirkan Pluto sebagai sebuah planet dan memasukkannya sebagai ahli kategori baru "planet kerdil" bersama Eris dan Ceres.[3] Selepas pengelasan, Pluto ditambah kepada daftar planet kecil dan diberikan nama rasmi 134340.[4][5] Sejumlah pakar sains kekal menegaskan bahawa Pluto patut dikelaskan sebagai sebuah planet.[6]

Pluto Sejarah & Penamaan

Pluto adalah planet kerdil hanya sekali telah dianggap sebagai planet utama. Setelah dianggap sebagai planet kesembilan dan yang paling jauh dari matahari, Pluto adalah kini dilihat sebagai salah seorang ahli terbesar dikenali daripada tali pinggang Kuiper , sebuah bayangan cakera seperti zon di luar orbit Neptun didiami oleh satu trilion atau lebih komet .

Page 39: Nota Pengenalan Astronomi

Pluto dikelaskan semula sebagai planet kerdil pada 2006, perubahan secara meluas dianggap sebagai turun pangkat yang telah menarik kontroversi dan perdebatan.

Amerika astronomi Pervical Lowell first ditangkap petunjuk kewujudan Pluto itu pada tahun 1905 dari penyelewengan ganjil dia diperhatikan dalam orbit Neptun dan Uranus, menunjukkan bahawa graviti lain dunia adalah penarikan mereka dari luar. Dia meramalkan lokasi pada tahun 1915, tetapi mati tanpa menemuinya. Diketahui datang pada tahun 1930 dari Clyde Tombaugh di Balai Cerap Lowell, berdasarkan ramalan dari Lowell dan ahli astronomi yang lain.

Pluto adalah dunia hanya dinamakan oleh gadis 11 tahun berusia , Venetia Burney Oxford, England, yang mencadangkan kepada datuknya bahawa ia mendapat namanya daripada dewa Rom neraka. Datuknya kemudian lulus nama ke Balai Cerap Lowell. Nama juga penghormatan Percival Lowell, adalah permulaan yang pertama dua surat daripada Pluto.

Ciri-ciri fizikal Dwarf Planet Pluto

Sejak Pluto begitu jauh dari Bumi, sedikit yang diketahui tentang saiz atau permukaan planet keadaan. Pluto mempunyai garis pusat dianggarkan kurang daripada satu perlima bahawa Bumi atau hanya kira-kira dua pertiga seluas bulan Bumi. Keadaan permukaan planet ' mungkin terdiri daripada teras berbatu dikelilingi oleh mantel satu ais air, dengan ais lebih eksotik seperti metana dan nitrogen fros lapisan permukaannya.

Orbit Pluto adalah sangat aneh , atau jauh dari bulat, yang bermaksud jaraknya dari matahari boleh berbeza dan pada masa, orbit Pluto akan mengambil dalam orbit Neptun planet ini. Apabila Pluto adalah menghampiri matahari, permukaan ais cair dan sementara bentuk suasana yang nipis, kebanyakannya nitrogen, metana dengan beberapa. Pluto itu graviti rendah , yang lebih sedikit daripada satu per dua puluh yang dari Bumi, menyebabkan suasana ini untuk melanjutkan lebih tinggi di ketinggian dari bumi. Apabila membuat perjalanan lebih jauh dari Matahari, kebanyakan suasana Pluto adalah berfikir untuk membekukan dan semua tetapi hilang. Namun, dalam masa yang ia mempunyai suasana, Pluto nampaknya boleh mengalami angin kencang .

Page 40: Nota Pengenalan Astronomi

Ini adalah pandangan yang paling terperinci untuk tarikh permukaan seluruh planet kerdil Pluto, seperti dibina daripada pelbagai NASA Hubble Teleskop Angkasa gambar diambil 2002-2003. KREDIT: NASA, ESA, dan M. Buie (Southwest Research Institute) Lihat imej saiz penuh Ini adalah pandangan yang paling terperinci untuk tarikh permukaan seluruh planet kerdil Pluto, seperti dibina daripada pelbagai NASA Hubble Teleskop Angkasa gambar diambil 2002-2003. KREDIT: NASA, ESA, dan M. Buie (Southwest Research Institute)

Permukaan Pluto adalah salah satu tempat paling sejuk dalam sistem suria pada kira-kira 375 darjah F tolak (tolak 225 darjah C). Untuk sekian lama, ahli astronomi tahu sedikit tentang permukaannya kerana jaraknya dari bumi, tetapi yang lebih akan datang, sedikit demi sedikit, dengan Teleskop Hubble Angkasa kembali imej planet yang kelihatan kemerahan, kekuningan dan grayish di tempat, dengan penasaran tempat yang terang berhampiran khatulistiwa yang mungkin kaya dengan karbon monoksida fros. Berbanding dengan imej yang lalu, gambar-gambar Hubble mendapati bahawa Pluto telah berkembang nampaknya lebih merah dari masa ke semasa, nampaknya disebabkan oleh perubahan bermusim.

Pluto ini Ciri-ciri orbit

Orbit Pluto itu sangat elips boleh mengambil lebih daripada 49 kali ganda jauh dari matahari sebagai Bumi. Ia sebenarnya mendapat lebih dekat dengan matahari daripada Neptun bagi setiap 20 tahun keluar dari orbit Pluto itu 248-Bumi-tahun-lama, ahli astronomi menyediakan peluang keemasan untuk kajian ini kecil, sejuk, dunia jauh.

Page 41: Nota Pengenalan Astronomi

Komposisi & Struktur

Komposisi atmosfera

Metana, nitrogen

Medan Magnet

Ia masih tidak diketahui sama ada Pluto mempunyai medan magnet, tetapi saiznya yang kecil dan putaran perlahan mencadangkan ia mempunyai sedikit pun .

Komposisi kimia

Mungkin campuran 70 peratus batu dan 30 peratus air ais.

Struktur dalaman.

Mungkin satu teras berbatu dikelilingi oleh mantel satu ais air, dengan ais lebih eksotik seperti metana dan nitrogen salutan fros permukaannya.

Orbit & Putaran

Jarak purata daripada matahari

Bahasa Inggeris: 3670050000 batu

Metrik: 5906380000 km

Dengan Perbandingan: 39,482 kali ganda daripada Bumi

Perihelion (yang terdekat)

Bahasa Inggeris: 2756902000 batu

Metrik: 4436820000 km

Dengan Perbandingan: 30,171 kali ganda daripada Bumi

Aphelion (paling jauh)

Bahasa Inggeris: 4583190000 batu

Metrik: 7375930000 km

Dengan Perbandingan: 48,481 kali ganda daripada Bumi

(Sumber: NASA ).

Pluto ini Bulan

Page 42: Nota Pengenalan Astronomi

Pada tahun 1978, ahli astronomi menemui Pluto mempunyai bulan yang sangat besar hampir separuh saiznya, Charon digelar, dinamakan sempena mitos setan tersebut yang diangkut diri kepada neraka dalam mitologi Yunani. Saiz besar Charon kadang-kadang membawa saintis untuk merujuk kepada Pluto dan Charon sebagai planet kerdil dua atau sistem binari.

Pluto dan Charon hanya 12.200 km (19.640 kilometer) selain, kurang daripada jarak dengan penerbangan antara London dan Sydney. Orbit Charon di seluruh Pluto mengambil masa 6,4 hari Bumi, dan satu putaran Pluto - hari Pluto - juga mengambil 6,4 hari Bumi. Ini adalah kerana cuma Charon atas tempat yang sama pada permukaan Pluto itu , dan bahagian yang sama sentiasa menghadapi Charon Pluto, satu fenomena yang dikenali sebagai pengunci pasang surut.

Walaupun Pluto kelihatan kemerahan, Charon nampaknya grayish . Saintis mencadangkan Pluto dilindungi dengan nitrogen dan metana sementara Charon dilindungi dengan ais air biasa .

Berbanding dengan kebanyakan planet dan bulan sistem suria, sistem Pluto-Charon adalah hujung di sebelah yang berkaitan dengan matahari. Selain itu, giliran Pluto adalah songsang berbanding dengan dunia lain - ia berputar ke belakang, dari timur ke barat.

Pada tahun 2005, sebagai saintis gambar Pluto dengan Teleskop Angkasa Hubble sebagai persediaan untuk misi New Horizons - kapal angkasa pertama yang melawat Pluto dan Kuiper Belt - mereka mendapati dua bulan kecil lain Pluto , yang kini digelar nix dan Hydra. Ini adalah dua hingga tiga kali lebih jauh dari Pluto daripada Charon, dan mereka dianggap sebagai hanya 31-62 kilometer (50 hingga 100 kilometer) yang luas.

Penyelidikan & Exploration Planet kerdil yang

Jarak Pluto dari Bumi telah menjadikan ia sukar untuk melihat dengan teleskop dan satu cabaran sukar untuk meneroka dengan kapal angkasa - NASA New Horizons misi akan menyiasat pertama kajian Pluto, bulan, dan dunia lain di dalam lingkaran Kuiper. Ia telah dilancarkan pada Januari 2006, membuat pendekatan yang paling rapat dengan Pluto pada Julai 2015, dan membawa beberapa abu penemu Pluto itu , Clyde Tombaugh.

Pluto itu Pembentukan & Asal

Teori utama untuk pembentukan Pluto dan Charon adalah bahawa Pluto nasen terpegun dengan pukulan mengerling oleh objek lain yang bersaiz Pluto. Kebanyakan perkara itu digabungkan menjadi Pluto, manakala selebihnya diputar di luar untuk menjadi Charon.

Page 43: Nota Pengenalan Astronomi

MatahariMatahari dari bumi

Matahari merupakan bintang terdekat dengan Bumi dengan jarak purata 149,680,000 kilometer (93,026,724 batu). Matahari dan lapan buah planet membentuk Sistem Suria. Matahari mempunyai diameter 1,391,980 kilometer dengan suhu permukaan 5,500 °C dan suhu teras 15 juta °C. Matahari dikelaskan sebagai bintang kerdil jenis G. Cahaya daripada matahari memakan masa 8 minit untuk sampai ke Bumi dan cahaya yang terang ini boleh mengakibatkan sesiapa yang memandang terus kepada matahari, menjadi buta.

Matahari merupakan satu bebola plasma dengan jisim sekitar 2 x 1030 kg. Untuk terus bersinar, matahari, yang terdiri daripada gas panas menukar unsur hidrogen kepada helium melalui tindak balas gabungan nuklear pada kadar 600 juta tan, dengan itu kehilangan empat juta tan jisim setiap saat. Matahari dipercayai terbentuk pada 5,000 juta tahun lalu. Kepadatan jisim matahari adalah 1.41 berbanding jisim air. Jumlah tenaga matahari yang sampai ke permukaan bumi dikenali sebagai pemalar suria menyamai 1.37 kilowatt semeter persegi setiap saat.

Gambar sinar-X matahari

Matahari berputar 25.04 hari bumi setiap putaran dan mempunyai graviti 27.9 kali graviti bumi. Terdapat julangan gas teramat panas yang boleh mencecah sehingga 100,000 kilometer ke angkasa. Marakan matahari ini boleh mengganggu gelombang komunikasi seperti radio, televisyen dan radar di bumi dan mampu merosakkan satelit atau stesen angkasa yang tidak dilindung. Matahari juga menghasilkan gelombang radio, gelombang ultraungu, sinar inframerah, sinar-X, dan angin suria yang merebak ke seluruh Sistem Suria.

Bumi dilindungi daripada angin suria oleh medan magnet bumi, sementara lapisan ozon pula melindungi bumi daripada sinaran ultraungu dan inframerah. Terdapat tompokan hitam yang wujud dari masa ke semasa pada matahari yang disebabkan oleh perbezaan suhu di permukaan matahari. Tompokan hitam itu menandakan kawasan yang kurang panas berbanding kawasan lain dan mencecah keluasan melebihi saiz bumi. Kadang-kala peredaran bulan mengelilingi bumi menghalang sinaran matahari daripada sampai ke bumi, oleh itu mengakibatkan kejadian gerhana matahari berlaku.

SATELIT SEMULAJADI

Bulan merupakan satu perkataan yang merujuk kepada sebarang satelit semula jadi sebarang planet. Dianggarkan sekitar 140 bulan terdapat dalam lingkungan sistem suria Bumi, dan lebih banyak lagi yang dipercayai mengorbit planet di bintang lain. Biasanya gergasi gas

Page 44: Nota Pengenalan Astronomi

yang besar mempunyai sistem bulan yang luas. Planet Utarid dan Venus tidak mempunyai bulan sama sekali, Bumi mempunyai bulan tunggal yang besar, Marikh mempunyai dua bulan, and Pluto rakan besar yang dikenali sebagai bulan Charon (kdang kada dianggap planet berkembar).

Asal

Kebanyakan bulan dipercayai terbentuk dari runtuhan region (collapsing region) cakera protoplanet yang sama seperti planet utama. Bagaimanapun, terdapat banyak pengecualian dan variasi kepada model piawaian pembentukan bulan ini diketahui atau dikemukakan. Beberapa bulan dipercayai objek asing yang ditawan, serpihan bulan lebih besar berkecai oleh hentaman kuat, atau (dalam kes Bulan Bumi) sebahagian planet itu sendiri tercampak keorbit oleh hentaman yang kuat. Oleh kerana kebanyakan bulan hanya diketahui melalui pemerhatian jarak jauh melalui probe atau teleskop, kebanyakan teori mengenai mereka tidak begitu jelas.

Ciri-ciri fizikal

Kebanyakan bulan dalam sistem suria terikat pasang surut (tidal locking) kepada planet utama mereka; pengecualian adalah bulan planet Zuhal, bulan Hyperion, yang berputar melilau akibat pelbagai pengaruh luar. Tiada bulan mempunyai bulan mereka sendiri; kesan pasang-surut planet utama menjadikan orbit sekeliling mereka tidak stabil. Bagaimanapun beberapa bulan mempunyai teman dalam titik Lagrangian (contoh, bulan Zuhal, bulan Tethys dan bulan Dione).

Jumpaan baru mengenai bulan Ida asteroid Dactyl mengesahkan bahawa sesetengah asteroid turut mempunyai bulan asteroid. Sesetengah, seperti 90 Antiope, merupakan asteroid berkembar dengan dua komponen sama besar.

Bulan dalam sistem Suria

Bulan terbesar dalam sistem suria (yang lebih besar dari 3000 km keratan rentas) adalah bulan bumi, bulan Galilean planet Musytari bulan Io, bulan Europa, bulan Ganymede, dan bulan Callisto, bulan planet Zuhal, bulan Titan, dan bulan yang ditawan planet Neptun, bulan Triton. Untuk bulan lebih kecil lihat planet berkenaan.

Jadual perbandingan mengelaskan bulan sistem suria menurut diameter, juga mempunyai ruang untuk asteroid, planet, dan objek lingkungan Kuiper yang terkenal.

Diameter(km)

BumiMarik

h Mars

Musytari Jupiter

Zuhal Saturn

Uranus Neptun PlutoObjek

lain

5000-6000bulan Ganymede

bulan Titan

4000-5000 bulan Planet

Page 45: Nota Pengenalan Astronomi

Callisto Utarid

3000-4000 Bulan

bulan Io

Bulan Europa

2000-3000bulan Triton

planet Pluto

1000-2000

bulan Rhea

Bulan IapetusBulan DioneBulan Tethys

Bulan TitaniaBulan OberonBulan UmbrielBulan Ariel

90377 Sedna

90482 Orcus50000 Quaoar20000 Varuna

28978 Ixion

100-1000

Bulan Himalia

Bulan Amalthea

Bulan Enceladus

Bulan MimasBulan HyperionBulan PhoebeBulan JanusBulan EpimetheusBulan Prometheus

Bulan Miranda

Bulan SycoraxBulan PuckBulan Portia

Bulan Proteus

Bulan NereidBulan LarissaBulan GalateaBulan Despina

Bulan Charon

1 Ceres

2 Pallas3 Juno4 Vesta(dan banyak lagi)

50-100 Bulan Thebe

Bulan ElaraBulan Pasiphad

Bulan Pandora

Bulan Caliban

Bulan JulietBulan BelindaBulan CressidaBulan RosalindBulan

Bulan Thalassa

Bulan NaiadS/2002 N 4

(Terlalu banyak untuk disenarai)

Page 46: Nota Pengenalan Astronomi

DesdemonaBulan Bianca

10-50

Bulan Phobos

Bulan Deimos

Bulan Carme

Bulan MetisBulan SinopeBulan LysitheaBulan AnankeBulan LedaBulan Adrastea

Bulan Siarnaq

Bulan AtlasBulan HeleneBulan AlbiorixBulan TelestoBulan PanBulan PaaliaqBulan CalypsoBulan YmirBulan KiviuqBulan TarvosBulan IjiraqBulan Polydeuces

Bulan Ophelia

Bulan CordeliaBulan SetebosBulan ProsperoBulan StephanoS/1986 U 10S/2001 U 2S/2001 U 3S/2003 U 3Bulan TrinculoS/2003 U 1S/2003 U 2

S/2002 N1

S/2002 N 2S/2002 N 3S/2003 N 1

(Terlampau banyak untuk disenarai)

kurang dari 10

Cruithne¹

Sekurang-kurangnya 47, lihat senarai satelit semulajadi Musytari.

Bulan Erriapo

Bulan NarviBulan SkathiBulan MundilfariBulan SuttungrBulan ThrymrBulan PalleneBulan Methone

(Terlampau banyak untuk disenarai)

Page 47: Nota Pengenalan Astronomi

S/2004 S 3S/2005 S 1

ASTEROID

Asteroid (dari Yunani ἀστήρ 'bintang' dan εἶδος 'seperti dalam bentuk') adalah golongan badan Sistem Suria kecil di orbit sekitar Ahd . Mereka juga telah dipanggil planetoids, terutama yang lebih besar. Syarat-syarat ini mempunyai sejarah telah digunakan untuk apa-apa objek astronomi mengorbit Matahari yang tidak menunjukkan cakera planet dan tidak dilihat mempunyai ciri-ciri yang aktif komet , tetapi sebagai objek kecil di luar Sistem Suria ditemui, mereka tidak menentu - permukaan berdasarkan didapati lebih dekat menyerupai komet, dan sebagainya sering dibezakan daripada asteroid tradisional. [1] Oleh itu, asteroid panjang telah datang semakin merujuk khusus kepada badan-badan berbatu-berais dan logam kecil daripada Sistem Suria dalaman ke orbit daripada Musytari . Ini adalah dikumpulkan dengan orang-orang luar badan- centaurs , trojan Neptun , dan trans-yg berhubung dgn objek -sebagai planet kecil , yang merupakan istilah pilihan di kalangan astronomi. [2] Artikel ini akan menyekat 'asteroid' perkataan kepada planet kecil daripada Sistem Suria dalaman.

Terdapat berjuta-juta asteroid, dan seperti kebanyakan badan-badan kecil lain Sistem Suria, asteroid dianggap sebagai sisa-sisa sering berkecai daripada planetesimal , badan-badan dalam Matahari muda nebula suria yang tidak pernah berkembang cukup besar untuk menjadi planet . [3] Sebahagian besar daripada dikenali orbit asteroid dalam lingkaran asteroid utama antara orbit Marikh dan Musytari atau bersama dengan orbit Musytari (itu Trojan Musytari ). Walau bagaimanapun, selain keluarga orbit wujud dengan penduduk yang signifikan, termasuk asteroid dekat Bumi . Asteroid individu diklasifikasikan oleh ciri-ciri mereka spektrum , dengan majoriti jatuh ke dalam tiga kumpulan utama: C-jenis , S-jenis , dan M-jenis . Ini dinamakan selepas dan pada umumnya dikenal pasti dengan karbon yang kaya , keras , dan logam komposisi, masing-masing.

Penemuan

243 Ida dan bulan Dactyl itu. Dactyl adalah satelit pertama asteroid yang akan ditemui.

Planet first dinamakan kecil, Ceres , ditemui pada tahun 1801 oleh Giuseppe Piazzi , dan pada asalnya dianggap sebagai planet baru. [nota 1] Ini diikuti dengan penemuan badan-badan

Page 48: Nota Pengenalan Astronomi

lain yang serupa, yang dengan peralatan pada masa itu kelihatan menjadi titik cahaya, seperti bintang, menunjukkan cakera planet sedikit atau tidak ada (walaupun mudah dibezakan daripada bintang kerana usul yang jelas mereka). Ini mendorong ahli astronomi Sir William Herschel untuk mencadangkan istilah "asteroid", dari αστεροειδής Yunani, asteroeidēs = bintang-suka, bintang berbentuk, dari Aστήρ purba Yunani, aster = bintang. Pada separuh awal kedua abad kesembilan belas, istilah "asteroid" dan "bumi" (tidak semestinya layak sebagai "kecil") masih digunakan silih berganti; sebagai contoh, Tahunan Discovery Saintifik untuk 1871 , halaman 316, berbunyi "Profesor J. Watson telah dianugerahkan oleh Akademi Sains Paris, hadiah astronomi, Lalande asas, untuk penemuan lapan asteroid baru dalam satu tahun. Lydia planet (No 110), ditemui oleh M. Borelly di Balai Cerap Marseilles [ ...] M. Borelly sebelum ini telah menemui dua planet yang mengandungi nombor 91 dan 99 dalam sistem pusingan asteroid di antara Marikh dan Musytari ".

Simbol

Rencana utama: Astronomi simbol

The asteroid awal mendapati telah diberikan simbol seperti yang digunakan secara tradisional untuk menetapkan Bumi, Bulan, Matahari dan planet. Simbol-simbol dengan cepat menjadi kaku, keras untuk menarik dan mengiktiraf. Pada akhir tahun 1851 terdapat 15 asteroid diketahui, setiap (kecuali satu) dengan simbol sendiri (s). [4]

Asteroid Simbol Ceres 2 Pallas 3 Juno 4 Vesta 5 Astraea 6 Hebe 7 Iris 8 Flora 9 Metis 10 Hygiea 11 Parthenope 12 Victoria 13 Egeria Jangan sekali-kali diberikan. 14 Irene "A merpati menjalankan cawangan zaitun, dengan bintang di kepala," tidak pernah diambil. [5] 15 Eunomia 28 Bellona 35 Leukothea 37 niat

Johann Franz Encke membuat perubahan besar dalam Berliner Astronomisches Jahrbuch (BAJ, Berlin Astronomi Buku Tahunan) bagi 1854. Dia memperkenalkan nombor dikelilingi bukannya simbol, walaupun nombor itu bermula dengan Astraea , pertama four asteroid terus menjadi diwakili oleh simbol-simbol tradisi mereka. Ini inovasi simbolik telah diterima dengan cepat oleh masyarakat astronomi. Pada tahun berikutnya (1855), nombor Astraea

Page 49: Nota Pengenalan Astronomi

telah terserempak sehingga 5, tetapi Ceres melalui Vesta akan disenaraikan oleh nombor mereka hanya dalam edisi 1867. Beberapa asteroid ( 28 Bellona , [6] 35 Leukothea , [7] dan 37 niat [8] ) akan diberikan simbol dan nombor. Bulatan itu akan menjadi sepasang kurungan, dan kadang-kadang kurungan ditinggalkan sama sekali dalam tempoh beberapa dekad akan datang. [5]

Penamaan

Rencana utama: planet Kecil # Penamaan

Sebuah asteroid yang baru ditemui diberi jawatan sementara (seperti 2002 PADA 4 ) yang terdiri daripada tahun penemuan dan kod abjad-angka yang menunjukkan setengah bulan penemuan dan turutan dalam tempoh yang bulan setengah. Apabila orbit asteroid itu telah disahkan, ia diberi nombor, dan kemudian juga boleh diberi nama (contohnya 433 Eros ). Konvensyen penamaan rasmi menggunakan kurungan di nombor (contohnya (433) Eros), tetapi menjatuhkan kurungan adalah perkara biasa. Rasmi, ia adalah perkara biasa untuk menggugurkan nombor sama sekali, atau untuk menjatuhkannya selepas sebutan pertama apabila nama diulangi dalam menjalankan teks.

Kaedah Sejarah

Kaedah penemuan asteroid telah meningkat secara mendadak sejak dua abad yang lepas.

Pada tahun-tahun terakhir abad ke-18, Baron Franz Xaver von Zach menganjurkan satu kumpulan terdiri daripada 24 ahli astronomi untuk mencari langit untuk planet hilang meramalkan pada kira-kira 2.8 AU dari Matahari oleh undang-undang Titius-Bode , sebahagiannya kerana penemuan, oleh Sir William Herschel pada tahun 1781, planet Uranus pada jarak yang diramalkan oleh undang-undang. Tugas ini memerlukan carta langit tangan disediakan disediakan untuk semua bintang dalam zodiak jalur ke bawah had yang dipersetujui dari rasa hendak pitam. Pada malam berikutnya, langit akan mencatatkan lagi dan apa-apa objek yang bergerak akan, diharapkan, dinodai. Usul dijangka planet yang hilang adalah kira-kira 30 saat lengkok sejam, mudah dilihat oleh pemerhati.

Tujuan pertama, Ceres , tidak ditemui oleh seorang anggota kumpulan itu, tetapi oleh kemalangan pada tahun 1801 oleh Giuseppe Piazzi , pengarah balai cerap di Palermo di Sicily . Beliau ditemui baru-objek seperti bintang di Taurus dan diikuti anjakan objek ini semasa malam beberapa. Rakannya, Carl Friedrich Gauss , pemerhatian digunakan untuk mencari jarak yang tepat dari objek ini tidak diketahui oleh Bumi. Pengiraan Gauss 'objek diletakkan di antara planet Marikh dan Musytari . Piazzi dinamakan selepas Ceres , dewi Rom pertanian.

Tiga asteroid lain ( 2 Pallas , Juno 3 , dan 4 Vesta ) ditemui dalam tempoh beberapa tahun akan datang, dengan Vesta ditemui di 1807. Selepas lapan tahun lebih carian sia-sia, kebanyakan ahli astronomi menganggap bahawa tidak ada lebih dan ditinggalkan mana-mana carian lagi.

Walau bagaimanapun, Karl Ludwig Hencke berterusan, dan mula mencari asteroid lebih pada tahun 1830. Lima belas tahun kemudian, dia mendapati 5 Astraea , asteroid yang pertama yang baru dalam 38 tahun. Beliau juga mendapati 6 Hebe kurang daripada dua tahun kemudian. Selepas ini, ahli astronomi lain menyertai dalam pencarian dan sekurang-

Page 50: Nota Pengenalan Astronomi

kurangnya satu asteroid baru ditemui setiap tahun selepas itu (kecuali tahun peperangan 1945). Pemburu asteroid yang ketara dalam era awal ini telah JR Hind , Annibale de Gasparis , Robert Luther , HMS Goldschmidt , Jean Chacornac , James Ferguson , Norman Robert Pogson , EW Tempel , JC Watson , CHF Peters , A. Borrelly , J. Palisa , yang Henry saudara dan Auguste Charlois .

Pada tahun 1891, bagaimanapun, Max Wolf merintis penggunaan astrophotography untuk mengesan asteroid, yang muncul sebagai jalur-jalur pendek pada jangka pendedahan plat fotografi. Ini secara mendadak meningkatkan kadar pengesanan awal berbanding dengan kaedah visual: Wolf sahaja menemui 248 asteroid, bermula dengan 323 Brucia , sedangkan hanya sedikit lebih daripada 300 telah ditemui sehingga tahap tersebut. Ia telah diketahui bahawa terdapat banyak lagi, tetapi kebanyakan ahli astronomi tidak peduli dengan mereka [

rujukan? ], memanggil mereka "kutu dari langit", ungkapan yang disebabkan oleh Edmund Weiss . [9] Walaupun abad kemudian, hanya beberapa ribu asteroid telah dikenal pasti, bernombor dan bernama.

Kaedah Manual tahun 1900 dan laporan moden

Sehingga tahun 1998, asteroid yang ditemui oleh proses empat langkah. Pertama, rantau langit itu gambar oleh pelbagai-bidang teleskop , atau Astrograph . Pasang gambar-gambar yang diambil, biasanya satu jam. Beberapa pasangan boleh diambil alih siri hari. Kedua, kedua-dua filem di rantau yang sama dilihat di bawah stereoscope . Mana-mana pertubuhan dalam orbit mengelilingi Matahari akan bergerak sedikit di antara pasangan filem. Di bawah stereoscope itu, imej badan itu akan seolah-olah terapung di atas sedikit latar belakang bintang-bintang. Ketiga, sekali badan bergerak telah dikenal pasti, lokasi akan diukur dengan tepat menggunakan mikroskop digitalisasi. Lokasi akan diukur relatif kepada bintang lokasi yang diketahui. [10]

Ini ketiga-tiga langkah-langkah yang tidak membentuk penemuan asteroid: pemerhati hanya mendapati apparition, yang mendapat jawatan sementara yang terdiri daripada tahun penemuan, surat mewakili setengah bulan penemuan, dan akhirnya surat dan nombor yang menunjukkan penemuan yang nombor berurutan (contoh: 1998 FJ 74).

Langkah terakhir adalah penemuan untuk menghantar lokasi dan masa pemerhatian kepada Pusat Planet Kecil , di mana program komputer menentukan sama ada apparition an hubungan bersama awal Apparitions ke orbit tunggal. Jika demikian, objek menerima nombor katalog dan berpuasa apparition pertama dengan orbit dikira diisytiharkan penemu, dan diberi penghormatan untuk menamakan subjek membantah kelulusan Kesatuan Astronomi Antarabangsa .

Istilah

Secara tradisinya, badan kecil yang mengorbit Matahari dikelaskan sebagai asteroid, komet atau meteoroid , dengan apa-apa yang lebih kecil daripada sepuluh meter di seluruh dipanggil meteoroid a. [14] Istilah "asteroid" yang sakit yang jelas. Ia tidak pernah mempunyai definisi rasmi, dengan istilah yang lebih luas planet kecil yang digemari oleh Kesatuan Astronomi Antarabangsa dari 1853 ke atas. Pada tahun 2006, istilah " kecil tubuh Sistem Suria "telah diperkenalkan untuk melindungi kedua-dua yang paling kecil planet dan komet. [15] Bahasa-bahasa lain lebih suka "planit" (Yunani untuk "menyerupai planet"), dan istilah ini kadang-

Page 51: Nota Pengenalan Astronomi

kadang digunakan dalam Bahasa Inggeris untuk asteroid yang lebih besar. Perkataan " planetesimal "mempunyai makna yang serupa, tetapi merujuk khusus kepada blok bangunan kecil daripada planet yang wujud apabila Sistem Suria ialah membentuk. Istilah "planetule" dicipta oleh ahli geologi William Daniel Conybeare untuk menggambarkan planet kecil, [16] tetapi tidak digunakan bersama. Ketiga-tiga objek terbesar di pinggang, utama Ceres , 2 Pallas dan 4 Vesta , meningkat kepada peringkat protoplanet . Ceres telah ditetapkan sebagai planet kerdil , satu-satunya di dalam Sistem Suria dalaman.

Apabila ditemui, asteroid dilihat sebagai kelas objek berbeza dari komet, dan tidak ada istilah bersatu untuk kedua-dua sehingga "kecil tubuh Sistem Suria" dicipta pada tahun 2006. Perbezaan utama antara asteroid dan komet adalah sebuah komet menunjukkan koma akibat pemejalwapan daripada permukaan ais berhampiran dengan sinaran suria. Satu objek mempunyai beberapa akhirnya menjadi dua tersenarai kerana mereka mula-mula diklasifikasikan sebagai planet kecil tetapi kemudian menunjukkan bukti aktiviti cometary. Sebaliknya, sesetengah komet (mungkin semua) yang akhirnya habis permukaan mereka ais tidak menentu dan menjadi asteroid. Satu perbezaan lagi ialah komet biasanya mempunyai lebih aneh daripada orbit asteroid yang paling;. Paling "asteroid" dengan orbit terutamanya aneh mungkin tidak aktif atau komet pupus [17]

Selama hampir dua abad, dari penemuan Ceres pada tahun 1801 sehingga penemuan pertama centaur , Chiron 2060 , pada tahun 1977, semua asteroid dikenali menghabiskan sebahagian besar masa mereka pada atau dalam orbit Musytari, walaupun beberapa seperti 944 Noor meneroka jauh daripada Musytari untuk sebahagian daripada orbit mereka. Apabila ahli-ahli astronomi mula mencari lebih kecil badan-badan yang tetap tinggal lagi keluar daripada Musytari, kini dipanggil centaurs , mereka bernombor mereka antara asteroid tradisional, walaupun terdapat perbahasan sama ada mereka harus diklasifikasikan sebagai asteroid atau sebagai jenis baru objek. Kemudian, apabila pertama yg berhubung dgn trans-objek , 1992 QB1 , ditemui pada tahun 1992, dan terutamanya apabila sejumlah besar objek yang sama mula berubah sehingga, terma baru telah dicipta untuk meminggir isu: Kuiper Belt objek , trans-objek yg berhubung dgn laut , bertaburan- cakera objek , dan sebagainya. Ini mendiami sampai sejuk luar Sistem Suria di mana ais kekal kukuh dan badan-badan seperti komet tidak dijangka mempamerkan aktiviti cometary banyak; jika centaurs atau objek trans-yg berhubung dgn laut adalah untuk meneroka dekat dengan Matahari, ais tidak menentu mereka akan menghaluskan, dan pendekatan tradisional akan mengelaskan mereka sebagai komet dan asteroid tidak.

Yang terdalam ini adalah Kuiper belt objek , yang dipanggil "objek" sebahagiannya untuk mengelakkan keperluan untuk mengklasifikasikan mereka sebagai asteroid atau komet. [18] Mereka dipercayai akan terutamanya komet seperti dalam komposisi, walaupun sesetengah mungkin lebih mirip kepada asteroid . [19] Tambahan pula, ramai yang tidak mempunyai orbit yang sangat aneh yang berkaitan dengan komet, dan yang ditemui setakat ini adalah lebih besar daripada tradisional nukleus komet . (Ini lebih jauh awan Oort adalah hipotesis menjadi takungan utama komet tidak aktif.) Lain-lain pemerhatian kebelakangan ini, seperti analisis debu cometary dikutip oleh Stardust siasatan, semakin kabur perbezaan antara komet dan asteroid, [20] mencadangkan "yang berterusan antara asteroid dan komet" dan bukannya garisan tajam membahagikan. [21]

Planet kecil di luar orbit Musytari kadang-kadang juga dipanggil "asteroid", terutama dalam persembahan yang popular. [22] Walau bagaimanapun, ia menjadi semakin biasa bagi "asteroid" panjang untuk dihadkan kepada planet kecil dalam Sistem Suria dalaman. [23] Oleh

Page 52: Nota Pengenalan Astronomi

itu, artikel ini akan menyekat sendiri sebahagian besar kepada asteroid klasik: objek dalam lingkaran asteroid utama , trojan Musytari , dan objek dekat Bumi .

Apabila IAU memperkenalkan kelas sistem badan kecil suria pada tahun 2006 untuk merangkumi kebanyakan objek sebelum ini diklasifikasikan sebagai planet dan komet kecil, mereka menjadikan golongan planet kerdil terbesar bagi planet-kecil yang mempunyai jisim yang mencukupi untuk menjadi elipsoid di bawah graviti mereka sendiri . Menurut IAU, "'planet kecil' istilah masih boleh digunakan, tetapi secara umumnya 'badan sistem solar kecil' istilah akan diutamakan." [24] Pada masa ini hanya objek terbesar dalam lingkaran asteroid, Ceres , pada kira-kira 950 km (590 batu) di seluruh, telah diletakkan dalam kategori planet kerdil, walaupun terdapat beberapa asteroid besar ( Vesta , Pallas , dan Hygiea ) yang boleh dikelaskan sebagai planet kerdil apabila bentuk mereka lebih dikenali. [25]

Pembentukan

Adalah dipercayai bahawa planetesimal dalam lingkaran asteroid utama berkembang sama seperti yang lain dari nebula suria menghampiri Musytari sehingga massa sekarang, di mana pengujaan titik dari resonances orbit Musytari dengan mengusir lebih daripada 99% planetesimal di pinggang. Simulasi dan ketakberterusan dalam kadar putaran dan sifat spektrum mencadangkan bahawa asteroid yang lebih besar daripada kira-kira 120 km (75 batu) diameter ditambah zaman yang awal, manakala badan-badan yang lebih kecil adalah serpihan dari perlanggaran antara asteroid semasa atau selepas gangguan luhur. [26] Ceres Vesta dan berkembang cukup besar untuk mencairkan dan membezakan , dengan unsur-unsur logam berat tenggelam ke teras, meninggalkan mineral berbatu di kerak. [27]

Dalam model Nice , banyak objek Kuiper Belt ditangkap di Jalur Utama luar, pada jarak yang lebih besar daripada 2.6 AU. Yang kemudiannya ditolak oleh Musytari, tetapi yang kekal mungkin asteroid D-jenis , dan mungkin termasuk Ceres. [28]

Pembahagian dalam Sistem Suria

Lihat juga: senarai kumpulan planet kecil , Senarai asteroid ketara , dan Senarai asteroid

Page 53: Nota Pengenalan Astronomi

Pelbagai kumpulan dinamik asteroid telah ditemui mengorbit di dalam Sistem Suria dalaman. Orbit mereka dicemaskan oleh graviti badan-badan lain dalam sistem solar dan oleh kesan Yarkovsky . Penduduk yang signifikan termasuk;

lingkaran asteroid Utama

Rencana utama: Asteroid tali pinggang

Kebanyakan asteroid mengorbit dikenali dalam lingkaran asteroid utama antara orbit Marikh dan Musytari , secara amnya agak rendah kesipian (iaitu, tidak terlalu panjang) orbit. Tali pinggang ini kini dianggarkan mengandungi antara 1.1 dan 1900000 asteroid yang lebih besar dari 1 km (0.6 batu) diameter, [29] dan berjuta-juta orang yang lebih kecil. [30] Ini asteroid mungkin sisa-sisa daripada cakera protoplanetary , dan di rantau ini yang pertambahan dari planetesimal ke planet dalam tempoh pembentukan sistem solar telah dihalang oleh pengusikan besar oleh graviti Musytari .

Trojan

Rencana utama: asteroid Trojan

Asteroid Trojan adalah penduduk yang berkongsi orbit planet yang lebih besar atau bulan, tetapi tidak bertembung dengannya kerana mereka orbit dalam satu daripada dua mata Lagrangian kestabilan, L4 dan L5 , yang terletak 60 ° di hadapan dan di belakang badan yang lebih besar .

Penduduk yang paling besar asteroid Trojan adalah Trojan Musytari . Walaupun kurang Trojan Musytari telah ditemui pada 2010, ia berfikir bahawa terdapat sebanyak ada asteroid di tali utama.

Beberapa trojan juga telah ditemui mengorbit dengan Marikh . [nota 2]

Hampir-Bumi asteroid

Rencana utama: Hampir-Bumi asteroid

Hampir-Bumi asteroid, atau NEA, adalah asteroid yang orbit yang pas hampir dengan Bumi. Asteroid yang benar-benar merentasi laluan orbit Bumi dikenali sebagai Earth-crossers. Sehingga Mei 2010, 7075 asteroid dekat Bumi dikenali dan bilangan lebih satu kilometer diameter dianggarkan 500 - 1,000.

Ciri-ciri

Taburan Saiz

Page 54: Nota Pengenalan Astronomi

Asteroid Vesta (kiri) dan kerdil planet Ceres (tengah), dengan Bumi Bulan (kanan) menunjukkan skala

Objek dalam lingkaran asteroid utama berbeza dari segi saiz, dari hampir 1000 kilometer untuk turun terbesar kepada batu hanya puluhan meter di. [nota 3] Ketiga-tiga terbesar adalah hampir sama planet kecil, mereka lebih kurang bulat, mempunyai sekurang-kurangnya sebahagiannya dalaman yang berbeza, [31] dan dianggap sebagai yang masih hidup protoplanet . Sebahagian besar, bagaimanapun, adalah lebih kecil dan tidak teratur dibentuk, mereka dianggap sebagai sama ada yang masih hidup planetesimal atau serpihan badan yang lebih besar.

Orang ramai saudara daripada sembilan asteroid utama-tali terbesar yang mana data yang tepat boleh didapati, berbanding dengan jisim baki tali utama. [32] [33]   Ceres   4 Vesta   2 Pallas   10 Hygiea   704 Interamnia

  511 Davida   15 Eunomia   3 Juno   16 jiwa   Semua yang lain

The planet kerdil Ceres adalah objek terbesar dalam lingkaran asteroid, dengan diameter 975 km (610 mi). Terbesar berikutnya adalah asteroid 2 Pallas dan 4 Vesta , kedua-duanya dengan diameter hanya lebih 500 km (300 mi). Biasanya Vesta merupakan asteroid hanya tali utama yang boleh, pada ketika itu, menjadi boleh dilihat oleh mata kasar. Walau bagaimanapun, pada sesetengah keadaan jarang berlaku, sebuah asteroid dekat Bumi ringkas mungkin menjadi nyata tanpa bantuan teknikal; lihat 99942 Apophis .

Jisim semua objek dalam lingkaran asteroid Utama , terletak di antara orbit Marikh dan Musytari , adalah dianggarkan kira-kira 3,0-3,6 × 10 21 kg, atau kira-kira 4 peratus daripada jisim Bulan. Daripada jumlah ini, Ceres terdiri 0,95 × 10 21 kg, kira-kira 32 peratus daripada

Page 55: Nota Pengenalan Astronomi

jumlah keseluruhan. [34] [35] Menambah dalam tempoh tiga objek yang paling besar, Vesta (9%), Pallas (7%), dan Hygiea (3% ), membawa angka ini sehingga 51%, manakala tiga selepas itu, 511 Davida (1.2%), 704 Interamnia (1.0%), dan 52 Europa (0.9%), hanya menambah 3% kepada jumlah jisim. Jumlah asteroid kemudian meningkat dengan pantas sebagai penurunan rakyat masing-masing.

Jumlah asteroid berkurangan dengan ketara dengan saiz. Walaupun ini secara umumnya mengikuti undang-undang kuasa , terdapat 'lebam' pada 5 km dan 100 km, di mana lebih daripada asteroid dijangka daripada pengagihan logaritma didapati. [36]

Anggaran bilangan asteroid N lebih besar daripada diameter D

D 100 m 300 m 500 m 1 km 3 km 5 km 10 km 30 km

50 km

100 km

200 km

300 km

500 km

900 km

N ~ 25000000

4000000 2000000 750000 200000 90000 10000 1100 600 200 30 5 3 1

Komposisi

Komposisi fizikal asteroid adalah pelbagai dan dalam kes-kes yang paling kurang difahami. Ceres nampaknya terdiri daripada teras berbatu diliputi oleh mantel an berais, di mana Vesta dipercayai mempunyai teras nikel-besi, olivine mantel dan kerak basal. [37] 10 Hygiea , bagaimanapun, yang nampaknya mempunyai komposisi seragam primitif daripada karbon chondrite , adalah dianggap sebagai asteroid terbesar dibezakan. Ramai, mungkin kebanyakan, daripada asteroid kecil adalah timbunan runtuhan diadakan bersama-sama longgar oleh graviti. Ada yang bulan atau bersama-mengorbit asteroid binari . Timbunan runtuhan, bulan, binari, dan berselerak keluarga asteroid dipercayai hasil perlanggaran yang terganggu a asteroid ibu bapa.

Asteroid mengandungi kesan asid-amino dan lain-lain sebatian organik, dan beberapa spekulasi bahawa impak asteroid mungkin mempunyai pilihan Bumi awal dengan bahan kimia yang diperlukan untuk memulakan hidup, atau mungkin juga membawa kehidupan ke Bumi. (Lihat juga panspermia .) [38]

Hanya satu asteroid, 4 Vesta, yang mempunyai permukaan reflektif, biasanya dilihat oleh mata kasar, dan ini hanya di langit sangat gelap apabila ia baik kedudukan. Jarang, asteroid kecil lulus dekat dengan Bumi boleh telanjang-mata dilihat untuk masa yang singkat. [39]

Komposisi dikira dari tiga sumber utama: albedo, spektrum permukaan, dan ketumpatan. Terakhir hanya boleh ditentukan dengan tepat dengan memerhatikan orbit bulan asteroid mungkin. Setakat ini, setiap asteroid dengan bulan telah bertukar menjadi timbunan runtuhan, sebuah gagasan longgar batu dan logam yang mungkin ialah separuh ruang kosong dengan kelantangan. The asteroid disiasat adalah sebesar 280 km diameter, dan termasuk 121 Hermione (268 × 186 × 183 km), dan 87 Sylvia (384 × 262 × 232 km). Hanya setengah dozen asteroid yang lebih besar daripada 87 Sylvia , walaupun semuanya tidak mempunyai bulan-bulan, namun beberapa asteroid yang lebih kecil dianggap lebih besar, menunjukkan mereka tidak boleh longgokan runtuhan. Hakikat bahawa asteroid besar boleh buasir runtuhan, mungkin disebabkan oleh kesan gangguan, mempunyai kesan penting untuk pembentukan sistem Suria: simulasi Komputer perlanggaran yang melibatkan badan-badan yang kukuh menunjukkan mereka memusnahkan antara satu sama lain sekerap

Page 56: Nota Pengenalan Astronomi

penggabungan, tetapi timbunan runtuhan berlanggar adalah lebih cenderung untuk bergabung. Ini bermakna bahawa teras planet-planet dapat terbentuk agak cepat. [40]

Klasifikasi

Asteroid biasanya dikelaskan menurut dua kriteria: ciri-ciri orbit mereka, dan ciri-ciri pantulan mereka spektrum .

Pengelasan Orbital

Rencana utama: kumpulan Asteroid dan keluarga Asteroid

Asteroid Ramai telah diletakkan dalam kumpulan dan keluarga berdasarkan ciri-ciri orbit mereka. Selain daripada bahagian-bahagian luas, ia adalah adat untuk nama kumpulan asteroid selepas ahli pertama kumpulan yang akan ditemui. Kumpulan agak longgar persatuan dinamik, manakala keluarga yang lebih ketat dan akibat dari bencana pecah daripada asteroid induk yang besar pada bulan lalu. [41] Keluarga hanya diiktiraf di dalam lingkaran asteroid utama . Mereka mula-mula diiktiraf oleh Kiyotsugu Hirayama pada tahun 1918 dan sering dipanggil keluarga Hirayama untuk menghormatinya.

Kira-kira 30% kepada 35% daripada badan-badan di tali utama milik keluarga dinamik pemikiran setiap mempunyai asal yang sama dalam perlanggaran lalu antara asteroid. Satu keluarga juga telah dikaitkan dengan plutoid planet kerdil Haumea .

Quasi-satelit dan objek kuda

Sesetengah asteroid mempunyai biasa orbit kuda yang bersama-orbit dengan Bumi atau beberapa planet lain. Contohnya Cruithne 3753 dan 2002 AA 29 . Contoh yang pertama jenis ini perkiraan orbit ditemui antara Zuhal 's bulan Epimetheus dan Janus .

Kadang-kadang objek kuda sementara menjadi separa-satelit untuk beberapa dekad atau beberapa ratus tahun, sebelum kembali kepada status awal mereka. Kedua-dua Bumi dan Zuhrah diketahui telah separa-satelit.

Objek itu, jika dikaitkan dengan Bumi atau Venus atau hipotesis Utarid , adalah kelas khas asteroid ATEN . Walau bagaimanapun, objek tersebut boleh dikaitkan dengan planet luar juga. .

KOMET

Komet merujuk kepada gumpalan batu, ais, dan tanah yang bergerak mengelilingi matahari di angkasa. Kadang-kala, komet ini ditarik oleh graviti dan jatuh ke Bumi, Bulan, atau planet-planet yang lain. Komet memiliki orbit atau lintasan yang berbentuk elips, lebih lonjong dan panjang daripada orbit planet. Namun disebabkan oleh asalnya komet dari luar sistem suria, dan kecenderungannya tertarik kepada planet besar, orbit komet sentiasa berubah. Sesetengah akan terlalu hampir dengan matahari lalu terbakar musnah, manakala yang lain terkeluar dari sistem suria buat selama-lamanya. Apa yang pasti, komet yang cerah akan menarik perhatian ramai.

Page 57: Nota Pengenalan Astronomi

Ciri fizik

Komet dipercayai berasal dari sejenis awan yang jauh dipanggil awan Oort. Ketika komet menghampiri bahagian dalam Sistem suria, radiasi dari matahari menyebabkan lapisan luar ais mengewap. Arus debu dan gas yang dihasilkan membentuk suatu atmosfera yang besar tetapi sangat tipis di sekeliling komet, disebut 'koma'. Akibat tekanan radiasi dan angin suria pada koma ini, terbentuklah ekor raksasa yang menjauhi matahari. Debu dan gas komet akan membentuk dua ekor yang berbeza, di mana ekor debu agak mengikut arah pergerakannya manakala ekor gas (ion) sentiasa menjauhi matahari. Ini disebabkan oleh angin suria lebih mempengaruhi ion gas daripada debu.

Saiz diameter nukleus (bahagian pejal di tengah) komet biasanya kurang dari 50 km. Namun saiz koma yang mengelilingi nukleus boleh mencapai 250,000 km lebar. Ekor komet pula boleh mencapai lebih 150,000,000 km (1 AU) panjang.

Koma dan ekor komet membalikkan cahaya matahari dan boleh dilihat dari bumi jika komet itu cukup dekat. Ekor komet berbeza-beza bentuk dan saiznya. Lebih dekat komet tersebut dengan matahari, lebih panjanglah ekornya. Ada juga komet yang tidak berekor.

Ciri orbit

Komet bergerak mengelilingi matahari berkali-kali, tetapi peredarannya memakan masa yang lama. Komet dikelaskan mengikut tempoh masa orbitnya. Tempoh masa pendek adalah kurang dari 200 tahun manakala tempoh masa panjang adalah melebihinya. Secara umumnya bentuk orbit komet adalah elips.

Komet terkenal

Ahli falak telah menyenaraikan beribu-ribu buah komet, antara yang terkenal ialah:

Komet Halley , muncul 76 tahun sekali Komet Hale-Bopp , dijangkakan kembali sekitar 4380 Komet Encke , muncul 3 tahun sekali Komet West , tempoh orbit sekitar 254,000 tahun METEOR

Meteoroid Dari Wikipedia, the free encyclopedia

Page 58: Nota Pengenalan Astronomi

Photo sebahagian daripada langit semasa mandi meteor yang panjang lebih masa

pendedahan . The meteor sebenarnya telah berlaku beberapa saat untuk beberapa minit selain.

A perseid meteor dan Bimasakti Meteoroid ialah pasir - untuk batu zarah bersaiz sisa dalam Sistem Suria . Jalan yang

kelihatan meteoroid yang masuk di Bumi (atau lain badan) suasana dipanggil meteor, atau colloquially bintang menembak jatuh atau bintang. Jika meteoroid mencapai tanah dan bertahan kesan, maka ia dipanggil meteorit . Banyak meteor yang muncul saat atau minit selain yang dikenali sebagai meteor shower . The meteor akar perkataan berasal dari Yunani meteōros, yang bermaksud "tinggi di udara".

Meteoroid

Seperti tahun 2011 itu Kesatuan Astronomi Antarabangsa mentakrifkan meteoroid rasmi sebagai "objek pepejal bergerak dalam ruang antara planet, saiz yang jauh lebih kecil daripada seorang asteroid dan lebih besar daripada atom ". [1] [2] Beech dan Keluli, menulis dalam Journal Suku daripada Royal Astronomical Society , mencadangkan satu takrif baru di mana meteoroid adalah antara 100 μm dan 10 m di. [3]

Page 59: Nota Pengenalan Astronomi

Serpihan Meteoroid ditemui di Argentina; dipamerkan di Muzium Alam, Ottawa, Kanada

The NEO definisi yang lebih besar termasuk objek, sehingga 50 m diameter, dalam kategori ini. Meteoroid Sangat kecil dikenali sebagai micrometeoroids (lihat juga debu antara planet ).

Komposisi meteoroid boleh ditentukan kerana mereka melalui suasana dari trajektori mereka Bumi dan spektrum cahaya meteor yang terhasil. Kesannya terhadap isyarat radio juga memberikan maklumat, terutama berguna untuk meteor siang hari yang sebaliknya amat sukar untuk melihat. Dari ukuran-ukuran trajektori, meteoroid telah didapati mempunyai orbit yang berbeza, beberapa kelompok dalam sungai (lihat hujan Meteor ) sering dikaitkan dengan ibu bapa komet , yang lain nampaknya sekali-sekala. Serpihan dari sungai meteoroid akhirnya boleh tersebar ke orbit lain. Spektrum cahaya, digabungkan dengan trajektori dan ukuran lengkung cahaya, telah menghasilkan pelbagai karangan dan kepadatan, dari rapuh bola salji seperti objek dengan kepadatan kira-kira suku yang ais, [4] kepada nikel-besi kaya batu padat.

Meteoroid perjalanan mengelilingi matahari dalam pelbagai orbit dan pada halaju yang pelbagai. Orang-orang yang paling pantas bergerak kira-kira 26 kilometer per saat (42 kilometer sesaat) melalui ruang di sekitar orbit Bumi. Bumi bergerak pada kira-kira 18 batu per saat (29 kilometer sesaat). Oleh itu, apabila meteoroid memenuhi atmosfera Bumi kepala atas (yang hanya akan berlaku jika meteor adalah dalam orbit songsang ), kelajuan digabungkan boleh mencapai kira-kira 44 kilometer per saat (71 kilometer sesaat).

[ sunting ] Meteor "Meteor" dan "Meteor" redirect di sini. Bagi kegunaan lain, lihat Meteor (nyahkekaburan) . Lihat juga Hydrometeor .

Page 60: Nota Pengenalan Astronomi

Komet 17P/Holmes dan Geminid

Meteor adalah jalan yang kelihatan meteoroid yang telah memasuki atmosfera Bumi. Meteor biasanya berlaku dalam Mesosfera , dan pelbagai yang paling dalam dari ketinggian 75 km hingga 100 km. [5] Jutaan meteor berlaku di atmosfera Bumi setiap hari. Kebanyakan meteoroid yang meteor menyebabkan kira-kira saiz sebuah kerikil . Mereka boleh kelihatan di antara kira-kira 40 dan 75 batu (65 dan 120 kilometer) di atas bumi. Mereka hancur pada ketinggian 30 hingga 60 batu (50-95 kilometer). Meteor mempunyai kira-kira peluang lima puluh peratus daripada siang hari (atau siang berhampiran) perlanggaran dengan Bumi sebagai orbit Bumi ke arah barat kira-kira pada tengah hari. [ penjelasan diperlukan ] Kebanyakan meteor Walau bagaimanapun, diperhatikan pada waktu malam kerana keadaan cahaya yang rendah membolehkan meteor fainter yang perlu dipatuhi.

Bagi badan-badan dengan saiz skala yang lebih besar daripada atmosfera bermakna jalan percuma (10 cm beberapa meter) [ penjelasan diperlukan ] penglihatan yang disebabkan oleh atmosfera tekanan ram (bukan geseran) yang memanaskan meteoroid supaya ia bercahaya dan mewujudkan laluan bersinar gas dan zarah meteoroid cair. Gas termasuk bahan mengewap meteoroid dan gas atmosfera yang panas apabila meteoroid yang melalui atmosfera. Kebanyakan cahaya meteor selama lebih kurang satu saat. Satu peratusan yang agak kecil meteoroid melanda atmosfera Bumi dan kemudian lulus sekali lagi: ini adalah dipanggil Bumi-ragut fireballs (contohnya The Great Siang 1972 Fireball ).

Meteor ini boleh berlaku dalam bilik mandi , yang timbul apabila bumi melalui laluan daripada sisa yang ditinggalkan oleh komet, atau sebagai "rawak" atau "sekali-sekala" meteor, tidak dikaitkan dengan menyebabkan satu tertentu. Beberapa meteor khusus telah diperhatikan, terutamanya oleh orang ramai dan sebahagian besarnya oleh kemalangan, tetapi dengan cukup terperinci bahawa orbit dari meteor meteor atau masuk telah dikira. Kesemua mereka datang dari orbit dari kawasan sekitar lingkaran asteroid . [6]

[ sunting ] Fireball

Bola api ialah meteor lebih cerah daripada yang biasa. The Kesatuan Astronomi Antarabangsa mentakrifkan bola api sebagai "cerah meteor daripada mana-mana planet" ( magnitud -4 atau lebih). [7] The Meteor Organisasi Antarabangsa (organisasi amatur bahawa kajian meteor) mempunyai definisi yang lebih tegar. Ia mentakrifkan bola api seperti meteor yang akan mempunyai magnitud -3 atau terang jika dilihat pada kemuncaknya . Definisi ini membetulkan jarak yang lebih besar antara pemerhati dan meteor mendekati horizon. Sebagai contoh, sebuah meteor -1 magnitud pada 5 darjah di atas ufuk akan diklasifikasikan sebagai bola api kerana jika pemerhati itu telah secara langsung di bawah meteor ia akan muncul sebagai magnitud -6. [8]

Page 61: Nota Pengenalan Astronomi

[ sunting ] Bolide

Sebuah meteor terutama cerah, bolide (dalam astronomi) "Bolide" pelencongan di sini. Bagi BOLIDE peluru berpandu Sweden, melihat RBS 70 .

[ sunting ] Astronomi

The bolide perkataan berasal dari Yunani βολίς (bolis) yang artinya peluru berpandu atau kilat. The IAU tidak mempunyai takrif rasmi "bolide", dan secara umumnya berpendapat istilah sinonim dengan "bola api". Istilah ini umumnya digunakan untuk fireballs mencapai magnitud -14 atau lebih cerah. [9] Ahli astronomi cenderung untuk menggunakan "bolide" untuk mengenal pasti bola api yang sangat terang, khususnya satu yang meletup (kadang-kadang dipanggil bola api meletupkan).

[ sunting ] Geologi

Ahli geologi menggunakan istilah "bolide" lebih kerap daripada ahli-ahli astronomi buat: dalam bidang geologi ia menunjukkan yang sangat besar impactor . Sebagai contoh, USGS menggunakan istilah yang bermaksud generik besar kawah-membentuk peluru "membayangkan bahawa kita tidak tahu sifat tepat badan memberi kesan ... sama ada ia adalah satu asteroid berbatu atau logam, atau komet berais, untuk contoh ". [10]

[ sunting ] Superbolide

Jika magnitud daripada bolide mencapai -17 atau lebih cerah ia dikenali sebagai superbolide a. [9] [11]

[ sunting ] meteorit Rencana utama: meteorit

Meteorit adalah sebahagian daripada meteoroid atau asteroid yang bertahan laluan melalui suasana dan kesan dengan alasan tanpa dimusnahkan. [12] Meteorit kadang-kadang, tetapi tidak semestinya, ditemui dalam persatuan dengan hypervelocity kawah hentaman ; semasa pelanggaran bertenaga, yang impactor keseluruhan mungkin akan mengewap, tidak meninggalkan meteor.

[ sunting ] Tektite Rencana utama: tektite

Page 62: Nota Pengenalan Astronomi

Dua tektites

Bahan lebur daratan "disimbah" dari kawah impak meteorit boleh menyejukkan dan mengukuhkan ke objek yang dikenali sebagai tektite a. Ini sering disalah anggap sebagai meteor.

[ sunting ] debu mendadak

Kebanyakan meteoroid terbakar apabila memasuki atmosfera. Sampah sarap kiri lebih dikenali sebagai debu mendadak atau hanya debu meteor. Zarah debu meteor boleh berterusan dalam suasana yang sehingga beberapa bulan. Zarah-zarah ini mungkin menjejaskan iklim, kedua-dua oleh serakan sinaran elektromagnet dan oleh pemangkin tindakbalas kimia di atmosfera atas. [13]

jejak Pengionan

Semasa kemasukan meteoroid atau asteroid ke atas atmosfera , jejak pengionan diwujudkan, di mana molekul dalam atmosfera adalah terion oleh laluan meteor. Jejak pengionan seperti boleh bertahan sehingga 45 minit pada satu masa. Kecil, pasir-bijirin bersaiz meteoroid memasuki atmosfera secara berterusan, pada dasarnya setiap beberapa saat di mana-mana kawasan tertentu atmosfera, dan dengan itu laluan pengionan boleh didapati di atmosfera atas lebih kurang secara berterusan. Apabila gelombang radio yang bangkit dari laluan ini, ia dipanggil komunikasi pecah meteor .

Radar Meteor boleh mengukur ketumpatan atmosfera dan angin dengan mengukur kadar kerosakan dan anjakan Doppler jejak meteor.

Warna

Cahaya kelihatan yang dihasilkan oleh meteor boleh mengambil pelbagai jenis dan warnanya, bergantung kepada komposisi kimia meteoroid, dan kelajuan melalui atmosfera. Sebagai lapisan meteoroid adalah dilucutkan kira dan berion, warna cahaya yang dipancarkan boleh berubah mengikut lapisan yang mineral. Antara warna-warna mungkin dan sebatian bertanggungjawab untuk mereka adalah: oren / kuning (natrium); kuning (besi); biru / hijau (tembaga); ungu (kalium) dan merah (silikat).

Bunyi

Mana-mana bunyi yang dihasilkan oleh meteor di atmosfera atas, seperti ledakan a sonik, tidak sepatutnya didengar sehingga saat banyak selepas meteor hilang. Walau bagaimanapun, dalam keadaan tertentu, contohnya semasa mandi meteor Leonid

Page 63: Nota Pengenalan Astronomi

tahun 2001, beberapa orang dilaporkan bunyi digambarkan sebagai "keritik", "Bubar", atau "desiran" [14] yang berlaku pada ketika yang sama seperti nyala meteor. Bunyi yang sama juga telah dilaporkan semasa memaparkan kuat Bumi aurora . [15] [16] [17] [18]

Rakaman bunyi yang dibuat di bawah keadaan terkawal di Mongolia pada tahun 1998 oleh pasukan yang diketuai oleh Slaven Garaj, seorang ahli fizik di Persekutuan Swiss Institute of Technology di Lausanne , menyokong pendirian bahawa bunyi yang sebenar. [19]

Bagaimana bunyi ini boleh dijana, dengan andaian mereka secara tepat fakta, sesuatu yang masih misteri. Ia telah hipotesis oleh beberapa saintis di NASA sebagai bahawa bangun bergelora terion meteor berinteraksi dengan medan magnet Bumi, menjana denyutan gelombang radio. Oleh kerana hampir habis jejak, megawatt tenaga elektromagnet boleh dilepaskan, dengan paras tertinggi dalam spektrum kuasa pada frekuensi audio . Getaran fizikal disebabkan oleh impuls elektromagnet maka akan didengar jika mereka cukup kuat untuk membuat rumput, tumbuhan, bingkai kanta, dan lain-lain bahan konduktif bergetar. [20] [21] [22] [23] Ini mekanisme yang dicadangkan, walaupun terbukti sebagai munasabah oleh kerja-kerja makmal, masih tidak disokong oleh ukuran sama di lapangan.

Kekerapan meteor besar Lihat juga: Planet Bumi kebarangkalian perlanggaran dengan objek dekat Bumi

The asteroid terbesar yang melanda Bumi pada mana-mana hari diberi mungkin kira-kira 40 sentimeter, dalam satu tahun diberikan kira-kira 4 meter, dan pada abad yang diberikan kira-kira 20 meter. Statistik ini diperolehi dengan mengikuti:

Lebih sekurang-kurangnya julat dari 5 sentimeter (2 inci) untuk kira-kira 300 meter (1,000 kaki), kadar di mana Bumi menerima meteor a taat kepada kuasa undang-undang pembahagian seperti berikut:

di mana N (> D) adalah nombor yang diharapkan daripada objek yang lebih besar daripada diameter meter D untuk memukul bumi dalam setahun. [24] Ini adalah berdasarkan pemerhatian meteor terang dilihat dari tanah dan ruang, digabungkan dengan penyiasatan Bumi berhampiran asteroid . Di atas 300 meter dalam diameter, kadar diramalkan agak tinggi, dengan asteroid dua kilometer (satu juta megaton TNT setara) setiap beberapa juta tahun - kira-kira 10 kali lebih sering sebagai penentuluaran kuasa undang-undang akan meramalkan.

[ sunting ] variasi bermusim dalam kekerapan haiwan bola api

Kekerapan bola api haiwan meningkat sebanyak kira-kira 10-30% semasa minggu ekuinoks vernal . [25] Walaupun meteorit jatuh lebih biasa semasa musim musim bunga. Walaupun fenomena ini telah diketahui sekian lama, sebab di belakang anomali itu tidak difahami sepenuhnya oleh ahli sains. Sesetengah penyelidik sifat ini kepada perubahan an intrinsik dalam populasi meteoroid sepanjang orbit Bumi, dengan kemuncaknya dalam serpihan besar yang mengeluarkan bola api di sekitar musim bunga dan awal musim panas. Penyelidikan sedang dijalankan untuk pemetaan orbit yang meteor untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik daripada phenemenon itu. [26]

Page 64: Nota Pengenalan Astronomi

meteor yang ketara Lihat juga: Hampir-Bumi objek impak # Sejarah

Mungkin yang paling terkenal meteor / meteorit jatuh adalah meteorit Peekskill , difilemkan pada 9 Oktober, 1992 oleh sekurang-kurangnya 16 videographers bebas. [27]

Akaun saksi menunjukkan kemasukan bola api daripada meteorit Peekskill bermula atas West Virginia pada 23:48 UT (± 1 min). Itu bola api, yang mengembara di arah timur laut mempunyai warna hijau disebut, dan mencapai an magnitud puncak dianggarkan visual -13. Pada masa penerbangan yang bercahaya melebihi 40 saat bola api itu meliputi laluan tanah beberapa km 700-800. [28]

Satu meteorit pulih pada Peekskill, New York , yang mana peristiwa dan objek mendapat namanya, mempunyai massa sebanyak 12.4 kg (27 lb) dan kemudiannya dikenalpasti sebagai H6 monomict breccia meteorit. [29] yang merakam video menunjukkan bahawa Peekskill meteorit mungkin mempunyai beberapa sahabat di kawasan yang luas, terutamanya di kawasan yang teruk di sekitar Peekskill.

Sebuah bola api besar diperhatikan di langit berhampiran tulang, Malaysia pada 8 Oktober, 2009. Ini dianggap disebabkan oleh asteroid kira-kira 10 meter dalam diameter. Bola api itu mengandungi tenaga yang dianggarkan sebanyak 50 kilotons TNT, atau kira-kira dua kali ganda bom atom Nagasaki . Tiada kecederaan dilaporkan. [30]

A bolide besar dilaporkan pada 18 November 2009 lebih tenggara California, utara Arizona, Utah, Wyoming, Idaho dan Colorado. Pada 0:07, kamera keselamatan di altitud tinggi WL Eccles Balai Cerap (9600 kaki atas paras laut) mencatatkan petikan filem objek ke utara. [31] [32] Daripada nota tertentu dalam video ini adalah bulat "hantu" imej sedikit ketinggalan objek utama (ini mungkin mencerminkan kanta daripada bola api kuat), dan letupan bola api yang terang dikaitkan dengan perpecahan pecahan besar objek. Jejak objek boleh dilihat terus ke utara selepas acara bola api yang terang. Kejutan dari perpecahan yang dicetuskan akhir tujuh stesen seismologi di utara Utah; masa sesuai untuk data seismik menghasilkan lokasi terminal objek pada 40,286 N, -113,191 W, ketinggian 27 km. [33] Ini adalah di atas Dugway yang Membuktikan Alasan , Tentera ditutup ujian asas.

Sejarah

Walaupun meteor telah dikenali sejak zaman kuno, mereka tidak dikenali sebagai fenomena astronomi sehingga awal abad ke-19. Sebelum itu, mereka dilihat di Barat sebagai fenomena atmosfera, seperti kilat, dan tidak berkaitan dengan cerita-cerita aneh batu jatuh dari langit. Thomas Jefferson menulis "Saya lebih mudah akan percaya bahawa (a) Yankee profesor akan diambil daripada bahawa batu akan jatuh dari langit. " [34] Beliau merujuk kepada Yale siasatan kimia profesor Benjamin Silliman terhadap meteorit an 1807 yang jatuh di Weston, Connecticut . [34] Silliman percaya meteor mempunyai asal kosmik, tetapi meteor tidak menarik banyak perhatian daripada ahli-ahli astronomi sehingga ribut meteor yang menakjubkan November 1833. [35] Orang di seluruh timur Amerika Syarikat menyaksikan ribuan meteor, terpancar dari satu titik di langit. Pemerhati bijak menyedari bahawa yang berseri , sebagai titik kini dipanggil, bergerak dengan bintang-bintang, tinggal di buruj Leo. [36]

Page 65: Nota Pengenalan Astronomi

Ahli astronomi Denison Olmsted dibuat satu kajian yang menyeluruh ribut ini, dan membuat kesimpulan ia mempunyai asal kosmik. Setelah rekod sejarah, Heinrich Wilhelm Matthias Olbers meramalkan pulangan pada tahun 1867, yang menarik perhatian ahli-ahli astronomi yang lain. Hubert A. Newton 's lebih teliti karya sejarah membawa kepada ramalan yang baik dari 1866, yang terbukti betul. [35] Dengan Giovanni Schiaparelli kejayaan 's dalam menghubungkan Leonids (kerana mereka kini dipanggil) dengan komet Tempel-Tuttle , asal kosmik meteor kini kukuh. Namun, mereka terus menjadi fenomena atmosfera, dan mengekalkan nama mereka "meteor" dari perkataan Yunani untuk "atmosfera". [37]

Adalah penting untuk menyedari bahawa meteoroid tidak, tegasnya, "kemalangan ke" bumi. Konsep yang lebih tepat adalah bahawa bumi melanda laluan mereka. Planet kita bergerak pada kira-kira 30 km / s sekitar orbitnya, mengumpul meteor dalam banyak cara yang sama sebuah kereta memecut mengumpul serangga di kaca itu.

FENOMENA KEJADIAN SIANG DAN MALAM

Bumi bergerak dalam dua keadaan:

1) Berputar pada paksinya. - Menyaksikan bahawa bumi berputar pada paksinya dari arah timur ke barat. Bagi menghasilkan satu putaran yang sempurna, ia mengambil masa selama sehari.

2) Beredar dalam garisan orbitnya. - Menyaksikan bumi beredar mengelilingi matahari dari arah timur ke barat pada garisan orbitnya.Bagi menghasilkan satu peredaran putaran yang sempurna ianya mengambil masa selama setahun.

Terdapat banyak pandangan dan persepsi mengenai pergerakan bumi.Ketika penrunan Al-Quran,sebahagian manusia tidak mampu untuk memahami dua keadaan ini. Tetapi sebahagian yang lain mendakwa bahawa bumi berputar pada paksinya. Antaranya ialah Abu Raihan Muhammad bin Ahmad dan Abu Said Ahmad Assajzi.

Manusia tidak akan dapat merasa pergerakan dan peredaran bumi sepertimana dapat merasa dan melihat akan pergerakan bulan dan matahari.Manusia merasakan seolah-olah berkedudukan tetap di atas permukaan bumi begitu juga dengan semua makhluk yang lain.

Kelajuan putaran bumi bersifat tidak tetap. Ianya berubah mengikut perubahan garis lintang.. Kawasan kutub : 0 Darjah Kawasan garis lintang : 50 Darjah (Mencecah 316 km/s). Kawasan khatulistiwa : Mencecah 465 km/s

Bumi berputar pada paksinya dengan satu putaran yang sempurna pada setiap 23 jam 25 saat dan 4 detik. Perkiraan ini mengikut putaran yang berlaku pada tempoh melihat bintang pada kedudukannya dan melihatnya pada kali kedua pada kondisinya. Tempoh ini dinamakan sebagai Sidereal Day ( النجمي اليوم )

Page 66: Nota Pengenalan Astronomi

Akan tetapi ( الشمسي اليوم ) Solar Day lebih panjang tempohnya berbanding dengan Sidereal Day sebanyak 3 minit 4 saat menjadikan tempoh putaran sempurna iaitu 24 jam.

Putaran lengkap bumi dari timur ke barat menyebabkan berlakunya fenomena kejadian siang dan malam yang mana sebelah permukaan bumi menjadi terang dan sebelah lagi menjadi gelap. Sekiranya bumi tidak berputar pada paksinya secara berterusan, nescaya sebelah permukaan bumi akan sentiasa terang dan sebelahnya lagi sentiasa gelap. Keadaan ini memustahilkan untuk manusia hidup di atas muka bumi ini.

FASA-FASA BULAN

Fasa fasa Bulan

Bulan mempunyai beberapa fasa daripada awal hinggalah ke akhirnya. Kita dapat memperhatikan fasa fasa bulan yang berlainan pada setiap malam. Fasa fasa bulan disebabkan peredaran Bulan mengelilingi Matahari dan cahaya Matahari yang jatuh ke permukaannya merupakan fasa yang kita dapat lihat. Kita cuma melihat sebahagian sahaja permukaan Bulan dari Bumi kerana ia berputar mengelilingi Bumi.

Page 67: Nota Pengenalan Astronomi

Fasa bulan dan nama mengikut Kesatuan Astronomi Antarabangsa

Mengikut masyarakat Melayu, Fasa fasa bulan terbahagi kepada:

anak bulan bulan sabit bulan purnama

Istilah anak bulan kurang sesuai digunakan kerana orang ramai sering beranggapan bahawa jika ia mempunyai anakpasti ia mempunyai ibu dan ayah. Jadi masyarakat Melayu menafsirkan yang bulan yang dilihat pada setiap malam bukanlah merupakan bulan yang sama pada malam malam yang lain. Jadi perkataan yang paling tepat adalah Hilal. Diharapkan persepsi ini dapat diperbetulkan.

Fasa bulan pada Jun 2007. Menurut masyarakat Melayu anak bulan berada pada kedudukan 15 haribulan, bulan sabit pada 13 dan 16 haribulan manakala bulan purnama pada 29 dan 30 haribulan.

HUKUM-HUKUM NEWTON

Page 68: Nota Pengenalan Astronomi

Hukum-hukum gerakan NewtonDaripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.

Hukum Pertama dan Kedua Newton, dalam Latin, dari edisi asal 1687 bagi Principia Mathematica.

Hukum-hukum gerakan Newton adalah tiga hukum fizik yang menyediakan hubungan antara daya dengan jasad dan pergerakan jasad. Semua itu disatukan oleh Sir Isaac Newton dalam hasil kerjanya Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687). Hukum-hukum tersebut membentuk asas kepada mekanik klasik dan Newton sendiri banyak menggunakan hukum-hukum ini untuk menerangkan banyak kesan yang berkaitan dengan gerakan objek fizikal, Dalam jilid ketiga teks tersebut, beliau menunjukkan bahawa hukum gerakan, digabungkan dengan hukum kegravitian semesta, menerangkan hukum gerakan planet Kepler.

Secara ringkasnya, hukum-hukum ini menyatakan:

1. Sesuatu objek akan sentiasa berada dalam keadaan pegun, atau bergerak dengan halaju malar, melainkan wujudnya daya yang bertindak ke atasnya.

2. Kadar perubahan momentum bagi bagi sesuatu objek adalah berkadar terus dengan daya yang bertindak ke atasnya.

3. Bagi setiap objek yang bertindak ke atas sesuatu objek, objek akan mengenakan daya yang sama tetapi berlawanan arah.

Page 69: Nota Pengenalan Astronomi

Hukum-hukum

Hukum gerakan Newton menerangkan pecutan bagi jasad yang besar. Dalam bahasa moden, hukum menyatakan:

Hukum Pertama

Jika tiada daya bersih yang bertindak ke atas sesuatu zarah, maka adalah mungkin untuk memilih satu set rangka rujukan, yang dipanggil rangka rujukan inersia, yang dicerap dari pergerakan zarah tanpa sebarang perubahan dalam halaju.

Hukum Kedua

Dicerap dari rangka rujukan inersia, daya bersih ke atas sesuatu zarah adalah berkadaran dengan perubahan masa bagi momentum linear: F = d[mv] / dt. Momentum adalah hasil darab jisim dan halaju. Hukum ini selalu dinyatakan sebagai F = ma (daya ke atas suatu objek sama dengan jisimnya didarab dengan pecutannya).

Hukum Ketiga

Setiap kali suatu zarah A mengenakan daya pada zarah lain iaitu B, B pada masa yang sama akan mengenakan daya kepada A dengan magnitud yang sama dalam arah yang berlawanan. Bentuk hukum yang kuat ini kemudian mempostulatkan bahawa kedua-dua daya ini bertindak pada garis yang sama.

Hukum Newton pertama Hukum Newton kedua Hukum Newton ketiga

Hukum Newton PertamaDaripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.

(Dilencongkan dari Hukum Newton pertama)

Hukum gerakan Newton pertama yang ditemui oleh Sir Isaac Newton menyatakan mengenai sifat inersia sesuatu objek. Hukum gerakan Newton pertama menyatakan bahawa sesuatu objek akan kekal dalam keadaan asalnya, iaitu dalam keadaan pegun atau dalam keadaan halaju seragam jika tiada daya luar bertindak ke atas objek itu.

Sesuatu objek yang pegun akan tetap pegun. Oleh itu, untuk mengerakkan objek yang pegun itu, satu daya dari luar diperlukan.

Page 70: Nota Pengenalan Astronomi

Sesuatu objek yang bergerak dengan halaju seragam akan tetap bergerak dengan halaju seragam sepanjang garis lurus.Untuk mengubah keadaan itu, daya luar mesti ditindakkan ke atHukum Newton KeduaDaripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.

Hukum gerakan Newton kedua menyatakan bahawa kadar perubahan momentum adalah berkadar terus dengan daya paduan yang bertindak ke atas objek itu pada arah yang sama dengan arah tindakan itu.

iaitu F = daya paduan; m = jisim objek di bawah pengaruh daya paduan F; v = halaju akhir objek; u = halaju awal objek; t = masa.

Disebabkan pecutan objek diberi oleh , Hukum gerakan Newton kedua

lebih terkenal dengan formula . Ini bermakna, semua objek berjisim tetap di bawah suatu pengaruh daya paduan F bukan sifar akan mengalami pecutan. Justeru, Hukum gerakan Newton kedua ini juga dikenali sebagai hukum pecutan.

as objek itu.

Hukum Newton KetigaDaripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.

(Dilencongkan dari Hukum gerakan Newton ketiga)

Hukum gerakan Newton ketiga menyatakan bahawa untuk setiap daya tindakan , terdapat satu daya tindak balas yang mempunyai magnitud sama dan bertindak pada arah yang bertentangan.

Contoh:

Apabila seseorang berjalan, tapak kakinya menolak ke lantai ke belakang. Lantai menolak tapak kaki orang itu ke hadapan dengan magnitud daya yang sama.

Sebuah buku diletakkan di atas permukaan meja. Berat buku itu bertindak ke atas meja. Meja itu bertindak balas dengan daya yang sama magnitud tetapi pada arah yang bertentangan iaitu ke atas.

Page 71: Nota Pengenalan Astronomi

GALAKSI DAN BINTANG

Galaksi Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.

Dilihat melalui tabir latar belakang bintang yang terletak dalam galaksi kita (Bima

Sakti), galaksi spiral (ESO 269-57) sekitar 150 juta tahun cahaya dan 200,000 tahun cahaya melintang.

Galaksi merupakan kumpulan bintang-bintang yang terdapat dalam Alam Semesta. Galaksi dalam mana sistem suria, iaitu bumi dan matahari berada di dalamnya dikenali sebagai Bima Sakti.

Bintang-bintang sentiasa wujud secara berkelompok yang dikenali sebagai galaksi, bersama-sama dengan gas, debu interstellar, dan "jisim gelap"; sekitar 10-20% dari galaksi terdiri daripada bintang, gas, dan debu. Galaksi dikekalkan bersama oleh tarikan graviti dan komponen galaksi mengorbit satu pusat. Terdapat bukti bahawa lubang gelap mungkin wujud di pusat sebahagian, atau kebanyakan, galaksi. Galaksi terbentuk dari protogalaksi.

Perkataan galaksi dalam bahasa Inggeris galaxy diambil dari nama galaksi kita , Bima Sakti ( Milky Way ), menggunakan perkataan Yunani gala (umumnya galaktos) bererti susu.

enis galaksi

Galaksi terdapat dalam tiga bentuk utama: ellipticals, spirals, dan tidak sekata ( irregulars ). Gambaran yang lebih lengkap mengenai jenis-jenis galaksi diberikan oleh aturan Hubble ( Hubble sequence ). Galaksi kita, Bima Sakti, kadang-kala secara ringkas dipanggil Galaksi (dengan huruf besar), adalah barred spiral yang besar sekitar 30 kiloparsecs atau 100,000 tahun cahaya diameter, mengandungi hampir 300 juta bintang dan mempunyai jumlah keseluruhan jisim sekitar satu trillion kali ganda jisim matahari.

Dalam spiral galaksi, the spiral arms mempunyai bentuk bersamaan logarithmic spiral, pola yang boleh dibuktikan secara teorinya hasil dari gangguan dalam jisim bintang berputar secara sekata. Seperti bintang, lengan spiral juga berputar pada satu pusat, tetapi ia berlaku pada angular velocity tetap. Ini bererti bahawa bintang bergerak kedalam dan keluar lengan spiral. Lengan spiral dijangkakan sebagai kawasan kepadatan tinggi atau gelombang kepadatan. Ketika bintang bergerak ke

Page 72: Nota Pengenalan Astronomi

dalam lengan, ia menjadi perlahan, dengan itu menghasilkan kepadatan lebih tinggi; ia menyerupai "gelombang" pergerakan perlahan sepanjang highway yang dipenuhi kereta.

Lengan galaksi jelas kelihatan disebabkan kepadatan tinggi memudahkan pembentukan bintang dan dengan itu ia mempunyai banyak bintang muda dan terang.

Struktur berskala besar

Ruang antara galaksi hampir kosong, kecuali bagi awan gas intergalaktik. Hanya sebahagian kecil galaksi wujud secara bersendirian; dan ia dikenali sebagai

galaksi lapangan ('field Galaksi'). Kebanyakan galaksi terikat oleh daya tarikan graviti dengan beberapa galaksi yang lain. Struktur yang mengandungi sehingga 50 galaksi dipanggil sebagai kelompok galaksi ( groups of galaksi ), dan struktur mengandungi beribu-ribu galaksi terkandung dalam kawasan beberapa megaparsec melintang dikenali sebagai gugusan galaksi. Gugusan super ( Supercluster ) adalah satu kumpulan besar bintang yang mengandungi beribu juta galaksi, dalam gugusan, kelompok, dan kadang-kala bersendirian; sepanjang yang kita ketahui alam sejagat adalah sekata pada skala lebih dari ini.

Galaksi kita merupakan ahli Kumpulan Tempatan ( Local Group ), dan bersama-sama dengan Galaksi Andromeda menguasainya; pada keseluruhannya Kumpulan Tempatan mengandungi sekitar 30 galaksi dalam ruang sekitar ten megaparsecs melintang. Kumpulan Tempatan merupakan sebahagian dari Gugusan super tempatan ( Local Supercluster ), juga dikenali sebagai Virgo Supercluster.

Sejarah

Pada tahun 1610, Galileo Galilei menggunakan teleskop untuk mengkaji jalur terang di langit yang dikenali sebagai Milky Way dan mendapati bahawa ia terdiri daripada bintang malap yang banyak. Dalam treatise pada tahun 1755, Immanuel Kant, menggunakan hasil kerja awal oleh astronomi Thomas Wright, menjangkakan (secara benar) bahawa galaksi terdiri daripada sejumlah besar bintang yang berputar, dikekalkan oleh daya tarikan graviti seumpama dengan sistem suria tetapi pada skala yang lebih besar. Cakera bintang yang terhasil akan dilihat sebagai jalur di langit dari sudut pandangan kita pada kedudukan dalam cakera. Kant juga menjangkakan bahawa sebahagian nebula yang kelihatan di langit mungkin galaksi yang terasing.

Pada akhir abad ke 18, Charles Messier mengumpulkan katalog mengandungi 109 nebulae paling jelas, kemudian diikuti dengan katalog 5000 nebulae dihimpun oleh William Herschel. Pada tahun 1845, Lord Rosse membina teleskop baru dan mampu membezakan antara nebulae elliptical dan spiral nebulae. Dia juga berjaya mengenal pasti sumber titik individu sebahagian dari nebulae ini, menyokong jangkaan Kant yang lebih awal. Bagaimanapun, nebulae tidak diterima umum sebagai galaksi terasing jauh sehingga pekara itu diselesaikan oleh Edwin Hubble pada awal 1920an dengan menggunakan teleskop baru. Dia berjaya menyelesaikan bahagian luar sesetengah spiral nebulae sebagai kumpulan bintang individual dan mengenal pasti sebahagian pengubah Cepheid ( Cepheid variable ), dengan itu membenarkan anggaran mengenai jarak kepada nebulae: ia terlalu jauh untuk menjadi sebahagian Bima Sakti Milky Way. Pada tahun 1936, Hubble menghasilkan sistem pengkelasan untuk Galaksi yang masih digunakan sehingga hari ini, aturan Hubble.

Page 73: Nota Pengenalan Astronomi

Cubaan pertama menjelaskan bentuk Bima Sakti dan kedudukan matahari di dalamnya dijalankan oleh William Herschel pada tahun 1785 dengan mengira dengan cermat jumlah bintang pada kedudukan berlainan di langit. Menggunakan pendekatan yang lebih baik, Kapteyn pada tahun 1920 arrived at the picture of a small (diameter ~15 kiloparsecs) ellipsoid galaxy with the sun close to the center. Kaedah berlainan digunakan oleh Harlow Shapley berasaskan pengkatalog globular cluster mendorong kepada gambaran berlainan: cakera leper dengan diameter sekitar ~70 kiloparsecs dan matahari jauh dari pusat. Kedua analisa gagal mengambil kira penyerapan cahaya oleh habuk interstellar dust yang hadir dalam galactic plane; apabila Robert Julius Trumpler mengambil kira kesan ini pada 1930 dengan mengkaji open cluster, gambar galaksi kita hari ini seperti digambarkan di atas muncul.

Pada tahun 1944, Hendrik van de Hulst menjangkakan radiasi microwave pada jarak gelombang 21 sentimeter, terhasil dari gas hidrogen atomik interstellar atomic; radiasi ini dikesan pada tahun 1951. Radiasi ini membenarkan kajian mengenai Galaksi yang lebih baik kerana ia tidak terjejas oleh penyerapan debu dan Doppler shiftnya boleh digunakan untuk memetakan pergerakan gas dalam Galaksi. Pemerhatian ini membawa kepada postulation of a rotating bar structure dipusat Galaksi. Dengan teleskop radio yang lebih baik, gas hidrogen boleh dijejak dalam Galaksi lain. Pada tahun 1970-an ia disedari bahawa jumlah keseluruhan jisim yang dapat dilihat (dari bintang dan gas) tidak memberikan kelajuan putaran gas, dengan itu mendorong kepada postulation jisim gelap ( dark matter ).

Bermula pada 1990-an, Teleskop Angkasa Hubble ( Hubble Space Telescope ) menghasilkan pemantauan lebih baik. Antara lain, ia mengesahkan bahawa jisim gelap yang hilang dalam galaksi kita tidak semata-mata terdiri dari bintang kecil yang malap. Ia mengambil gambar Hubble Deep Field, memberikan bukti bahawa dalam alam yang dapat dilihat sahaja, wujudnya beratus juta Galaksi.

Pada tahun 2004, galaksi Abell 1835 IR1916 menjadi galaksi terjauh pernah dilihat manusia.

KERELATIFAN

kerelatifan khasDaripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.

Peneranganan pendahuluan tentang rencana ini boleh didapati di Pengenalan kerelatifan khas.Bagi sejarah, lihat: Sejarah kerelatifan khas

Kerelatifan khas atau teori kerelatifan khas merupakan teori fizik yang diterbitkan pada 1905 oleh Albert Einstein dalam rencananya "Mengenai Elektrodinamik Jasad yang Bergerak" (bahasa Inggeris: "On the Electrodynamics of Moving Bodies"). Teori tersebut menggantikan tanggapan Newton tentang ruang dan masa dan melibatkan electromagnet seperti yang diwakilkan dalam persamaan Maxwell. Teori ini dipanggil "khas" kerana ia melibatkan prinsip kerelatifan hanya pada keadaan tertentu bagi kerangka rujukan inersia dalam ruang masa yang mendatar dan kerangka yang terpecut, iaitu ketika kesan graviti boleh diabaikan.

Page 74: Nota Pengenalan Astronomi

Kerelatifan khas menghubungkaitkan ruang dan masa ketika laju cahaya (begitu juga pemalar asas yang lain) adalah malar, dan teori membawa kepada satu keadaan ketika dua pemerhati boleh bercanggah tentang selang masa dan jarak di antara dua kejadian, tetapi tanpa bercanggah kejadian yang berlaku. Hal tersebut menunjukkan yang masa boleh berlalu lebih perlahan jika pemerhati bergerak, bergantung kepada laju relatif.

Rencana utama: Postulat-postulat kerelatifan khas

1. Postulat pertama - Prinsip kerelatifan – Hukum fizik (termasuk elektrodinamik) semua adalah sama dalam semua rangka rujukan inersia.

2. Postulat kedua - Ketakvarianan c - Dalam ruang kosong, cahaya akan merambat dengan halaju malar c, tidak bersandar kepada keadaan pergerakan bagi jasad yang memancarkannya.

Kebanyakan buku teks kini membuat silap termasuk yang laju cahaya tidak bersandar kepada keadaan pergerakan bagi pemerhati yang mengukurnya, seperti sebahagian daripada postulat kedua. Jika dibaca dengan teliti pada kertas Einstein 1905, ia menunjukkan yang Einstein tidak melakukan anggapan begitu. Perdebatan Einstein muncul apabila dia menerbitkan secara mengejut dan menunjukkan keputusan yang tidak dapat dipercayai dari dua anggapan mudah.

Satu daripada anggapan balas tentang itu (dan, seperti yang dinyatakan di atas, melibatkan postulat kedua) ialah laju cahaya dalam vakum, yang diwakilkan dengan c, adalah sama bagi semua pemerhati inersia. Seorang pemerhati yang cuba mengukur laju cahaya akan mendapat jawapan yang sama tidak kira komponen sistem pemerhati bergerak.

Pengolahan kegravitianRencana utama: Teori kegravitian Einstein

Gambaran dua dimensi pembengkokan ruang-masa. Kehadiran jirim mengubah geometri ruang-masa dan geomeri (lengkungan) ini ditafsirkan sebagai graviti. Perhatikan yan garis putih tidak mewakili lengkungan ruang, sebagai contoh mereka mendakwa yang objek yang jatuh bebas bergerak pada arah yang sama selepas ia melepasi bumi. Malah, imej ini mewakili padagan Newton tentang kegravitian.

Dalam teori ini, ruang-masa diperlakukan sebagai manifold Lorentz 4 dimensi yang dilengkungi dengan kehadiran jisim, tenaga, dan momentum (atau ketegangan tenaga).

Page 75: Nota Pengenalan Astronomi

Hubunga antara ketegangan tenaga dengan lengkungan ruang-masa dikawal oleh persamaan medan Einstein. Pergerakan objek dipengaruhi oleh geometri ruang-masa (pergerakan inersia) yang berlaku sepanjang laluan khusus yang dipanggil ala-masa dan nol geodesik ruang masa.

Satu daripada pentakrifan kerelatifa am adalah idea yang 'daya' kegravitian digantikan ole geometri. Dalam kerelatifan am, fenomena dalam mekanik klasik termasuklah tindakan daya graviti (seperti jatuh bebas, pergerakan orbital, trajektori kapal angkasa) diambil ke dalam kerelatifan am untuk mewakili pergerakan inersia dalam ruang masa yang melengkung. Jadi, apa yang kita berdiri di atas permukaan Bumi yang dikatakan kesan 'daya graviti' merupaka hasil kita mengalami pecutan fizik berterusan yang disebabkan oleh kerintagan mekanik permukaan yang kita pijak ini.

[sunting] Justifikasi

Justifikasi bagi penciptaan kerelatifan am datang dari prinsip kesetaraan, yang meyatakan yang pencerap yang jatuh bebas adalah yang berada dalam pergerakan inersia. Akibatnya adalah pencerap boleh memecut atara satu sama lain. (Fikirkan dua bola yang jatuh di sudut bertentangan dunia sebagai contoh.) Penakrifan semula ini adalah tidk setadig dengan Hukum pergerakan Newton pertama, dan tidak boleh diambil kira bagi geometri Euclid dalam kerelatifan khas. Einstein sendiri menyatakan:

"Jika semua sistem yang memecut adalah setara, maka geometri Euclid tidak mampu menanggung itu semua." [1]

Maka prinsip kesetaraan membuatka Einstein menkaji teori kegravitian yang melibatkan ruang masa yang melengkung.

Satu lagi faktor yang mendorong adalah kenyataan yang kerelatifan bagi keravitian boleh dinyatakan dalam tensor tahap-duadan bukan sekadar vektor seperti dalam kes Fizik Newton. [2]. (Satu analogi adalah tensor medan elektromagnetik kerelatifan khas. Maka Einstein mengambil min tensor dua-tahap bagi menerangkan ruang-masa yang melengkung yang mengelilingi objek besar. Usaha ini membuahkan hasil dengan penemuan persamaan medan Einstein pada 1915.

[sunting] Prinsip-prinsip asasi

Kerelatifan am diasaskan oleh prinsip asas yang membantu perkembangannya. Tersebut adalah:

Prinsip am kerelatifan : Hukum fizik haruslah saa bagi semua pencerap (memecut atau tidak). Prinsip kovarian am : Hukum fizik yang harus mengambil bentuk yang sama dalam semua

sistem koordinat. Prinsip pergerakan inersia adalah pergerakan geodesik: Garis dunia bagi zarah yang tidak

dipengaruhi oleh daya fizikal adalaha ala-masa atau nol geodesik ruang-masa. Prinsip takvarian Lorentz tempatan: Hukum kerelatifan khas digunakan bagi semua pencerap

inersia. Ruang-masa adalah melengkung: Ini membolehkan kesan kegravitian seperti jatuh bebas

untuk diterangkan sebagai bentuk pergerakan inersia. (Lihat perbincagan di bawah tentang seseorang yan berdiri di atas Bumi,bawah tajuk "Pecutan koordinat lawan pecutan fizikal.")

Page 76: Nota Pengenalan Astronomi

Lengkungan ruang-masa dicipta oleh ketegangan tenaga dalam ruang-masa: Ini diterangkan dalam kerelatifan am oleh persamaan medan Einstein.

(Prinsip kesetaraan, yang merupakan titik permulaan bagi perkembangan kerelatifan am, berakhir dengan kini menjadi kesan kepada prinsip umum kerelatifan dan prinsip yang pergerakan inersia itu adalah pergerakan geodesik.)

[sunting] Ruang masa sebagai manifold Lorentz melengkung

Dalam kerelatifan am, konsep ruang-masa (yang diperkenalkan oleh Hermann Minkowski bagi kerelatifan khas) telah diubahsuai. Dalam kerelatifan am, ruang-masa adalah:

melengkung : Ruang-masa mempunyai geometri bukan Euclid. Dalam kerelatifan khas, ruang-masa aalah rata.

Lorentzian : Metrik ruang-masa perlu bercampur dengan penandaan metrik. Ini diambil dari kerelatifan khas.

Bersifat empat dimensi: Untuk merangkumi dimensi yang tiga dengan masa. Ini juga diambil dari kerelatifan khas.

Lengkungan ruang-masa (yang disebabkan kehadiran ketegangan tenaga) boleh diperlihatkan mengikut gerak hati dengan cara yang berikut. Meletakkan sebuah objek yang berat seperti bola boling di atas trampolin akan menyebabkan trampolin itu melekuk. Ini adalah serupa dengan sebuah jasad yang amat besar seperti Bumi menyebabkan geometri ruang-masa tempatan pada lengkungan. Fenomena ini digambarkan dalam imej yang terletak di bahagian atas halaman ini. Lebih besar jisimnya, lebih besarlah kelengkungannya. Jika sebuah objek yang lebih ringan berbanding bola boling itu diletakkan dekat 'lekuk' tersebut, umpamanya bola pingpong, objek itu akan memecut menujui bola boling dengan cara yang ditentukan oleh 'lekuk' itu. Menembak bola pingpong pada kelajuan yang benar-benar tepat ke arah 'lekuk' itu akan menyebabkan bola pingpong itu 'mengelilingi' bola boling tersebut. Sebagai contoh, ini adalah serupa dengan Bulan mengelilingi Bumi.

Serupa juga dengan kerelatifan am, objek-objek yang amat besar tidak menghasilkan daya terhadap objek-objek lain yang amat besar seperti yang dihipotesiskan oleh tindakan pada satu jarak, satu idea yang dicadangkan oleh Newton. Sebaliknya (dengan cara yang serupa dengan tindak balas bola pingpong terhadap 'lekuk' bola boling, bukannya terhadap bola boling pada dirinya), objek-objek besar yang lain akan bertindak balas terhadap cara objek pertama yang amat besar itu melengkungkan ruang-masa.

KERADIOAKTIFAN

Kita telah mengetahui bahwa atom terdiri atas inti atom dan elektron-elektron yang beredar mengitarinya. Reaksi kimia biasa (seperti reaksi pembakaran dan penggaraman) hanya menyangkut perubahan pada kulit atom, terutama elektron pada kulit terluar, sedangkan inti atom tidak berubah. Reaksi yang meliputi perubahan pada inti disebut reaksi inti atau reaksi nuklir (nukleus = inti). Reaksi nuklir ada yang terjadi secara spontan ataupun buatan. Reaksi nuklir spontan terjadi pada inti-inti atom yang tidak stabil. Zat yang mengandung inti tidak stabil ini disebut zat radioaktif. Adapun reaksi nuklir tidak spontan dapat terjadi pada inti yang stabil maupun inti yang tidak stabil. Reaksi nuklir disertai perubahan energi berupa radiasi dan kalor. Berbagai jenis reaksi nuklir disertai pembebasan kalor yang sangat dasyat, lebih besar dan reaksi kimia biasa.

Page 77: Nota Pengenalan Astronomi

Dewasa ini, reaksi nuklir telah banyak digunakan untuk tujuan damai (bukan tujuan militer) baik sebagai sumber radiasi maupun sebagai sumber tenaga dan pemanfaatannya dalam bidang kesehatan.

Penemuan Keradioaktifan

Pada tahun 1895, W.C. Rontgen menemukan bahwa tabung sinar katoda menghasilkan suatu radiasi berdaya tembus tinggi yang dapat menghitamkan film potret, walaupun film tersebut terbungkus kertas hitam. Karena belum mengenal hakekatnya, sinar ini dinamai sinar X. Ternyata sinar X adalah suatu radiasi elektromagnetik yang timbul karena benturan berkecepatan tinggi (yaitu sinar katoda dengan suatu materi (anoda). Sekarang sinar X disebut juga sinar rontgen dan digunakan untuk rongent yaitu untuk mengetahui keadaan organ tubuh bagian dalam.

Penemuan sinar X membuat  Henry Becguerel  tertarik untuk meneliti zat yang bersifat fluoresensi, yaitu zat yang dapat bercahaya setelah terlebih dahulu mendapat radiasi (disinari), Becquerel menduga bahwa sinar yang dipancarkan oleh zat seperti itu seperti sinar X. Secara kebetulan, Becquerel meneliti batuan uranium. Ternyata dugaan itu benar bahwa sinar yang dipancarkan uranium dapat menghitamkan film potret yang masih terbungkus kertas hitam. Akan tetapi, Becqueret menemukan bahwa batuan uranium memancarkan sinar berdaya tembus tinggi dengan sendirinya tanpa harus disinari terlebih dahulu. Penemuan ini terjadi pada awal bulan Maret 1986. Gejala semacam itu,  yaitu pemancaran radiasi secara spontan, disebut keradioaktifan, dan zat yang bersifat radioaktif disebut zat radioaktif.

Zat radioaktif yang pertama ditemukan adalah uranium. Pada tahun 1898, Marie Curie bersama-sama dengan suaminya Pierre Curie menemukan dua unsur lain dari batuan uranium yang jauh lebih aktif dari uranium. Kedua unsur itu mereka namakan masing-masing polonium (berdasarkan nama Polonia, negara asal dari Marie Curie), dan radium (berasal dari kata Latin radiare yang berarti bersinar).

Page 78: Nota Pengenalan Astronomi

Ternyata, banyak unsur yang secara alami bersifat radioaktif. Semua isotop yang bernomor atom diatas 83 bersifat radioaktif. Unsur yang bernomor atom 83 atau kurang mempunyai isotop yang stabil kecuali teknesium dan promesium. Isotop yang bersifat radioaktif disebut isotop radioaktif atau radioisotop, sedangkan isotop yang tidak radiaktif disebut isotop stabil. Dewasa ini, radioisotop dapat juga dibuat dari isotop stabil. Jadi disamping radioisotop alami juga ada radioisotop buatan.

FotonFoton di dalam fizik merujuk kepada zarah asas yang bertanggungjawab terhadap penghasilan semua fenomena elektromagnet. Zarah ini merupakan unit asas cahaya dan semua bentuk sinaran elektromagnet, termasuk sinar gama, sinar X, sinar ultraungu (ultralembayung), cahaya tampak, sinar inframerah, mikrogelombang malah gelombang radio. Zarah ini berbeza jika dibandingkan dengan zarah-zarah yang lain seperti elektron dan kuark dari segi jisim rehatnya, iaitu sifar.[1]

Oleh yang demikian, foton bergerak di dalam vakum dengan kelajuan cahaya, . Sama seperti semua kuantum, foton memiliki sifat kedualan zarah-gelombang. Sifat gelombang yang dimiliki foton boleh ditemui dengan mengkaji pembiasan foton oleh kanta dan interferens memusnah apabila gelombang-gelombang yang dipantul saling membatalkan di antara satu sama lain. Sifat foton dari segi zarah pula ialah kebolehannya untuk bersalingtindak dengan jirim melalui pemindahan tenaga. Hal ini disimpulkan melalui persamaan Planck seperti berikut:

dengan ialah tenaga, ialah pemalar Planck, ialah jarak gelombang. Hal ini amat bertentangan dengan sifat gelombang klasik yang boleh kehilangan tenaga secara rambang. Bagi cahaya tampak, tenaga yang dibawa oleh satu unit foton ialah 4×10–19 joule. Tenaga ini cukup untuk merangsang satu molekul di dalam sel optik pada bahagian mata sehingga membawa kepada kebolehan melihat.[2]

Selain memiliki tenaga, satu unit foton turut mempunyai momentum dan pengkutuban. Foton mengikut hukum mekanik kuantum yang bererti bahawa semua sifat-sifat ini tidak mempunyai nilai yang jelas bagi satu-satu unit foton. Sebaliknya sifat-sifat ini ditentukan sebagai satu kebarangkalian untuk mengukur pengkutuban, kedudukan mahupun momentum tertentu. Sebagai contoh, walaupun foton boleh merangsang molekul, adalah mustahil untuk meramalkan molekul yang akan dirangsang.

Penghuraian foton di atas sebagai pembawa sinar elektromagnet sering digunakan oleh ahli-ahli fizik. Namun, dalam fizik teori, satu unit foton boleh dianggap sebagai orang tengah bagi semua jenis tindak balas elektromagnet termasuk di dalam medan magnet dan juga penolakan elektrostatik di antara cas-cas yang serupa.

Page 79: Nota Pengenalan Astronomi

Sejarah

Konsep moden foton telah dibangunkan oleh Albert Einstein secara beransur-ansur dari tahun 1905 hingga ke 1917 untuk menjelaskan pemerhatian dalam uji kaji yang tidak padan dengan model cahaya dalam gelombang klasik. Ketidakpadanan ini terhasil terutamanya dalam model foton yang turut mengambil kira kebergantungan tenaga cahaya terhadap frekuensi dan menjelaskan keupayaan jirim dan sinaran untuk berada di dalam keseimbangan terma. Ahli-ahli fizik yang lain turut berusaha untuk menjelaskan pemerhatian janggal dalam model-model separa klasik yang masih menerangkan cahaya menggunakan persamaan Maxwell tetapi objek-objek berjirim yang memancar dan menyerap cahaya adalah boleh dikuantumkan. Walaupun model separa klasik ini menyumbang terhadap perkembangan mekanik kuantum, uji kaji lanjut yang dijalankan telah membuktikan hipotesis Einstein bahawa cahaya itu sendiri telah dikuantumkan dan kuantum-kuantum cahaya ialah foton.

Aplikasi

Konsep foton ini telah membawa kepada penemuan-penemuan menakjubkan di dalam uji kaji dan teori fizik, seperti laser, pemeluwapan Bose-Einstein, teori medan kuantum dan tafsiran kebarangkalian bagi mekanik kuantum. Menurut model piawai dalam fizik zarah, foton bertanggungjawab menghasilkan semua medan elektrik dan magnetik dan foton itu sendiri terhasil daripada hukum fizik yang memerlukan simetri tertentu pada setiap titik dalam ruangmasa. Sifat intrinsik foton seperti cas, jisim dan putaran adalah ditentukan oleh sifat ukuran simetri ini. Konsep foton digunapakai di dalam pelbagai bidang seperti fotokimia, mikroskopi berpeleraian tinggi dan pengukuran jarak di antara molekul. Kebelakangan ini, foton telah dikaji sebagai unsur di dalam komputer kuantum dan juga perhubungan optik seperti kriptografi kuantum.

Tatanama

Foton pada asalnya dipanggil "kuantum cahaya" (Bahasa Jerman: das Lichtquant) oleh Albert Einstein.[3] Nama moden foton berasal dari perkataan Yunani untuk cahaya, φῶς, (disebut phôs), dan direka pada tahun 1926 oleh ahli kimia fizikal Gilbert N. Lewis yang menerbitkan satu teori spekulatif[4] yang mengatakan bahawa foton "tidak tercipta dan tidak termusnah". Walaubagaimanapun, teori beliau tidak diterima kerana bercanggah dengan banyak ujikaji seterusnya, nama barunya itu kekal digunapakai oleh banyak ahli fizik yang lain. Isaac Asimov menyatakan bahawa Arthur Compton ialah orang yang bertanggungjawab mentakrif kuantum cahaya sebagai foton pada tahun 1927.[5][6]

Foton sering ditulis menggunakan simbol (gama). Di dalam fizik bertenaga tinggi simbol ini selalunya digunakan untuk foton daripada sinar gama yang memiliki tenaga tinggi (kuantum gama) manakala foton Rontgen di dalam cabang fizik ini diberikan simbol X (b. Inggeris: X-ray). Foton turut ditakrif melalui tenaga yang dimilikinya dengan simbol atau

. Di sini ialah pemalar Planck dan ialah frekuensi cahaya, manakala dalam takrif kedua

dan , iaitu frekuensi sudut.

Sifat fizikal

Page 80: Nota Pengenalan Astronomi

Sebuah gambarajah Feynman yang menunjukkan pertukaran satu foton maya (dilambangkan sebagai garis berombak dan satu gama, ) di antara satu positron dan satu elektron.

Foton tidak mempunyai jisim,[7] tidak mempunyai cas elektrik [8] dan tidak reput secara spontan di dalam ruang kosong. Satu foton berkemungkinan memiliki dua keadaan pengkutuban dan diterangkan dengan tiga batas yang berterusan, iaitu komponen-komponen vektor gelombangnya yang menentukan jarak gelombang, dan arah perambatannya. Foton juga merupakan tolok boson bagi keelektromagnetan. Maka, semua nombor-nombor kuantum seperti nombor lepton, nombor barion dan keanehan adalah sifar.

Foton-foton dipancar di dalam pelbagai proses semulajadi. Sebagai contoh, ketika cas dipecut, sewaktu perpindahan dari tahap molekul, atom mahupun nuklear ke tahap tenaga rendah, atau semasa zarah dan anti-zarah dimusnah. Foton diserap di dalam proses masa terbalik yang bersangkutan dengan proses-proses yang dinyatakan sebelum ini. Sebagai contoh, pengeluaran pasangan zarah-anti-zarah atau pemindahan dari tahap molekul, atom dan nuklear ke tahap tenaga yang lebih tinggi.

Di dalam ruang kosong, foton bergerak dengan kelajuan cahaya, momentum dan tenaga dan boleh diterangkan dengan persamaan E = cp. Sebagai perbandingan, persamaan yang sepadan dengannya untuk zarah-zarah dengan jisim ialah

E2 = c2p2 + m2c4

seperti yang digambarkan di dalam teori relativiti khas.

Tenaga dan momentum satu foton bergantung bukan sahaja pada frekuensinya atau setara dengannya, iaitu jarak gelombangnya

dan akibatnya, magnitud momentum itu ialah

Page 81: Nota Pengenalan Astronomi

dengan (yang dikenali dengan nama pemalar Dirac atau pemalar terkurang

Planck), ialah vektor gelombang (dengan nombor gelombang seperti magnitudnya) dan ialah frekuensi sudutnya. di sini merujuk kepada arah perambatan foton. Foton turut membawa momentum sudut bagi spinnya yang tidak

bergantung dengan frekuensinya. [9] Magnitud spinnya ialah dan komponen itu diukur sepanjang arah pergerakannya, iaitu keheliksannya, ialah . Kedua-dua keheliksan ini secocok dengan dua keadaan pengkutuban membulat (tangan kanan dan kiri) foton itu.

Untuk menggambarkan kepentingan rumus-rumus ini, pemusnahan zarah dan anti-zarah harus mengakibatkan terciptanya sekurang-kurangnya dua foton di atas sebab-sebab berikut. Di dalam rangka pusat jisim, anti-zarah-anti-zarah yang berlanggar tidak memiliki momentum bersih, manakala satu foton sentiasa memiliki momentum. Maka, keabadian momentum memerlukan sekurang-kurangnya dua foton dicipta dengan nilai momentum bersih ialah sifar. Tenaga kedua-dua foton ini, atau pada masa yang sama frekuensinya, boleh ditentukan daripada keabadian momentum tersebut. Dilihat dari sudut lain, foton boleh dianggap sebagai anti-zarahnya sendiri. Satu proses yang terbalik, iaitu pengeluaran pasangan, ialah satu mekanisme, yang menonjol, yang menyebabkan foton-foton bertenaga tinggi seperti sinar gama kehilangan tenaga sewaktu melepasi jirim.

Rumus-rumus klasik tenaga dan momentum sinaran elektromagnet juga boleh dijelaskan dengan mengunakan acara-acara foton. Sebagai contoh, tekanan sinar daripada sinar elektromagnet ke atas satu objek sebenarnya berasal daripada perpindahan momentum foton seunit masa dan seunit luas objek tersebut, memandangkan tekanan ialah daya se unit luas dan daya itu sendiri ialah perubahan momentum seunit masa.

Definisi Cahaya

Apakah Cahaya itu?Cahaya menurut Newton (1642-1727) terdiri dari partikel-partilkel ringan berukuran sangat kecil yang dipancarkan oleh sumbernya ke segala arah dengan kecepatan yang sangat tinggi. Sementara menurut Huygens (1629-1695), cahaya adalah gelombang seperti bunyi. Perbedaan antara keduanya hanya pada frekuewensi dan panjang gelombang saja.Dua pendapat di atas sepertinya saling bertentangan. Sebab tak mungkin cahaya bersifat partikel sekaligus sebagai partikel. Pasti salah satunya benar atau kedua-duanya salah, yang pasti masing-masing pendapat di atas memiliki kelebihan dan kekurangan.Pada zaman Newton dan Huygens hidup, orang-orang beranggapan bahwa gelombang yang merambat pasti membutuhkan medium. Padahal ruang antara bintang-bintang dan planet-planet merupakan ruang hampa (vakum) sehingga menimbulkan pertanyaan apakah yang menjadi medium rambat cahaya matahari sampai ke bumi jika cahaya merupakan gelombang seperti yang dikatakan Huygens. Inilah kritik orang terhadap pendapat Huygens. Kritik ini dijawab oleh Huygens dengan memperkenalkan zat hipotetik (dugaan) bernama eter. Zat ini sangat ringan, tembus pandang dan memenuhi seluruh alam semesta. Eter membuat cahaya yang berasal dari bintang-bintang sampai ke bumi.Dalam dunia ilmu pengetahuan kebenaran akan sangat di tentukan oleh uji eksperimen. Pendapat yang tidak tahan uji eksperimen akan ditolak oleh para ilmuwan sebagai teori yang benar. Sebaiknya pendapat yang didukung oleh hasil-hasil eksperimen dan meramalkan gejala-gejala alam.Wlaupan keberadaan eter belum dapat dipastikan di dekade awal Abad 20, berbagai eksperimen yang dilakukan oleh para ilmuwan seperti Thomas Young (1773-1829) dan

Page 82: Nota Pengenalan Astronomi

Agustin Fresnell (1788-1827) berhasil membuktikan bahwa cahaya dapat melentur (difraksi) dan berinterferensi. Gejala alam yang khas merupakan sifat dasar gelombang bukan partikel. Percobaan yang dilakukan oleh Jeans Leon Foulcoult (1819-1868) menyimpulkan bahwa cepat rambat cahaya dalam air lebih rendah dibandingkan kecepatannya di udara. Padahal Newton denganteori emisi partikelnya meramalkan kebaikannya. Selanjutnya Maxwell (1831-1874) mengemukakan pendapatnya bahwa cahaya dibangkitkan oleh gejala kelistrikkan dan kemagnetan sehingga tergolong gelombang elektomagnetik. Sesuatu yang yang berbeda dengan gelombang bunyi yang tergolong gelombang mekanik. Gelombang elekromagnetik dapat merambat dengan atau tanpa medium dan kecepatan rambatnyapun amat tinggi bila dibandingkan dengan gelombang bunyi. Gelombang elekromagnetik merambat dengan kecepatan 300.000 km/s. Kebenaran pendapat Maxwell tak terbantahkan ketika Hertz (1857-1894) berhasil membuktikan secara eksperimental yang disusun dengan penemuan-penemuan berbagai gelombang yang tergolong gelombang elekromagnetik seperti sinar x, sinar gamma, gelombang mikro RADAR dan sebagainya.Dewasa ini pandangan bahwa cahaya merupakan gelombang elektomagnetik umum diterima oleh kalangan ilmuwan, walaupun hasil eksperimen Michelson dan Morley di tahun 1905 gagal membuktikan keberadaan eter seperti yang di sangkakan keberadaan oleh Huygen dan Maxwell.Di sisi lain pendapat Newton tentang cahaya menjadi partikel tiba-tiba menjadi polpuler kembali setelah lebih dari 300 tahun tenggelam di bawah populeritas pendapat Huygens. Dua fisikawan pemenang hadiah Nobel Max Plack (1858-1947) dan Albert Einstein mengemukan teori mereka tentang fotonBerdasarkan hasil penelitian tentang sifat-sifat termodinamika radiasi benda hitam, Planck menyimpulkan bahwa cahaya di pancarkan dalam bentuk-bentuk partikel kecil yang disebut kuanta. Gagasan Planck ini kemudian berkembang menjadi teori baru dalam fisika yang disebut teori Kuantum. Dengan teori ini, Einstein berhasil menjelaskan peristiwa yang dikenal dengan nama efek foto listrik, yakni pemancaran elekton dari permukaan logam karena lagam tersebut di sinari cahaya.Jadi dalam kondisi tertentu cahaya menunjukkan sifat sebagai gelombang dan dalam kondisi lain menunjukkan sifat sebagai partikel. Hal ini di sebut sebagai dualisme cahaya. Apa yang di ceritakan diatas akan anda pelajari lebih jauh dalam modul - modul pembelajaran fisika selanjutnya khususnya bila Anda mengambil jurusan IPA.Optika geometrikCabang fisika yang mempelajari cahaya yang meliputi bagaimana terjadinya cahaya, bagaiamana perambatannya, bagaimana pengukurannya dan bagaimana sifat-sifat cahaya dikenal dengan nama Optika . Dari sini kita kemudian mengenal kata optik yang berkaitan dengan kacamata sebagai alat bantu penglihatan. Optika dibedakan atas optika geometri dan optika fisik .Pada optika geometri – seperti telah dikatakan pada pendahuluan modul ini – dipelajari sifat-sifat cahaya dengan menggunakan alat-alat yang ukurannya relatif lebih besar dibandingkan dengan panjang gelombang cahaya. Sedangkan pada optika fisik cahaya dipelajari dengan menggunakan alat-alat yang ukurannya relatif sama atau lebih kecil dibanding panjang gelombang cahaya sendiri. Modul ini hanya membahas optika geometri sebab optika fisik baru akan dipelajari di kelas tiga jurusan IPA.Berkas cahayaDi kelas satu telah dijelaskan bahwa cahaya adalah gelombang, tepatnya gelombang elektromagnetik. Ciri utama dari gelombang adalah bahwa ia tak pernah diam, sebaliknya cahaya selalu bergerak. Benda-benda yang sangat panas seperti matahari dan filamen lampu listrik memancarkan cahaya mereka sendiri. Begitu juga cahaya lilin atau cahaya pada layar televisi yang dibangkitkan oleh tumbukan antara elektron berkecepatan tinggi dengan zat

Page 83: Nota Pengenalan Astronomi

yang dapat berfluoresensi (berpendar) yang terdapat pada layar televisi. Mereka merupakan sumber cahaya. Benda seperti bulan bukanlah sumber cahaya, ia hanya memantulkan cahaya yang diterimanya dari matahari. Jadi selain dipancarkan cahaya dapat dipantulkan.Gambar 2Benda-benda di dalam sebuah ruangan. Manakah benda yang merupakan sumber cahaya dan manakah benda yang merupakan pemantul cahaya?Cahaya merambat lurus seperti yang dapat kita lihat pada cahaya yang keluar dari sebuah lampu teater di ruangan yang gelap atau Laser yang melintasi asap atau debu. Oleh karenanya cahaya yang merambat digambarkan sebagai garis lurus berarah yang disebut sinar cahaya , sedangkan berkas cahaya terdiri dari beberapa garis berarah seperti pada Gambar 3. Berkas cahaya bisa paralel, divergen (menyebar) atau konvergen (mengumpul).

Gambar 3Cahaya merambat dalam garis lurus yang disebut sinar cahaya sedangkan berkas cahaya digambarkan dengan beberapa garis berarah

KUARK, LEPTON DAN KAITANNYA DENGAN ASAL-USUL KEJADIAN ALAM SEMESTA

Menurut model dentuman besar, alam semesta mengembang dari keadaan awal yang sangat padat dan panas dan terus mengembang sampai sekarang. Secara umum, pengembangan ruang semesta yang mengandung galaksi-galaksi dianalogikan seperti roti kismis yang mengembang. Gambar di atas merupakan gambaran konsep artis yang mengilustrasikan pengembangan salah satu bagian dari alam semesta rata.

Ledakan Dahsyat atau Dentuman Besar (bahasa Inggris: Big Bang) merupakan sebuah peristiwa yang menyebabkan pembentukan alam semesta, berdasarkan kajian kosmologi tentang bentuk awal dan perkembangan alam semesta (dikenal juga dengan Teori Dentuman Besar atau Model Dentuman Besar). Berdasarkan pemodelan dentuman besar ini, alam semesta, awalnya dalam keadaan sangat panas dan padat yang mengembang pesat, secara terus menerus hingga hari ini. Berdasarkan pengukuran terbaik tahun 2009, keadaan awal alam semesta bermula sekitar 13,7 miliar tahun lalu, yang kemudian selalu menjadi rujukan sebagai waktu terjadinya Big Bang tersebut.Teori ini telah memberikan penjelasan paling komprehensif dan akurat yang didukung oleh metode ilmiah beserta pengamatan.

Adalah Georges Lemaître, seorang biarawan Katoli Romawi Belgia, yang mengajukan teori dentuman besar mengenai asal usul alam semesta, walaupun ia menyebutnya sebagai “hipotesis atom purba”. Kerangka model teori ini bergantung pada relativitas umum Albert Einstein dan beberapa asumsi-asumsi sederhana, seperti homogenitas dan isotropi ruang. Persamaan yang mendeksripsikan teori dentuman besar dirumuskan oleh Alexander Friedmann. Setelah Edwin Hubble pada tahun 1929 menemukan bahwa jarak bumi dengan galaksi yang sangat jauh umumnya berbanding lurus dengan geseran merahnya, sebagaimana yang disugesti oleh Lemaître pada tahun 1927, pengamatan ini dianggap mengindikasikan bahwa semua galaksi dan gugus bintang yang sangat jauh memiliki kecepatan tampak yang secara langsung menjauhi titik pandang kita: semakin jauh, semakin cepat kecepatan tampaknya.

Jika jarak antar gugus-gugus galaksi terus meningkat seperti yang terpantau sekarang, semuanya haruslah pernah berdekatan di masa lalu. Gagasan ini secara rinci mengarahkan

Page 84: Nota Pengenalan Astronomi

pada suatu keadaan massa jenis dan suhu yang sebelumnya sangat ekstrem. dan berbagai pemercepat partikel raksasa telah dibangun untuk percobaan dan menguji kondisi tersebut, yang menjadikan teori tersebut dapat konfirmasi dengan signifikan, walaupun pemercepat-pemercepat ini memiliki kemampuan yang terbatas untuk menyelidiki fisika partikel. Tanpa adanya bukti apapun yang berhubungan dengan pengembangan awal yang cepat, teori ledakan dahsyat tidak dan tidak dapat memberikan beberapa penjelasan seperti kondisi awal, melainkan mendeskripsikan dan menjelaskan perubahan umum alam semesta sejak pengembangan awal tersebut. Kelimpahan unsur-unsur ringan yang terpantau di seluruh kosmos sesuai dengan prediksi kalkulasi pembentukan unsur-unsur ringan melalui proses nuklir di dalam kondisi alam semesta yang mengembang dan mendingin pada awal beberapa menit kemunculan alam semesta sebagaimana yang diuraikan secara terperinci dan logis oleh nukleosintesis ledakan dahsyat.

Fred Hoyle mencetuskan istilah Big Bang pada sebuah siaran radio tahun 1949. Dilaporkan secara luas bahwa, Hoyle yang mendukung model kosmologis alternatif “keadaan tetap” bermaksud menggunakan istilah ini secara peyoratif, namun Hoyle secara eksplisit membantah hal ini dan mengatakan bahwa istilah ini hanyalah digunakan untuk menekankan perbedaan antara dua model kosmologis. Hoyle kemudian memberikan sumbangsih yang besar dalam usaha para fisikawan untuk memahami nukleosintesis bintang yang merupakan lintasan pembentukan unsur-unsur berat dari unsur-unsur ringan secara reaksi nuklir. Setelah penemuan radiasi latar mikrogelombang kosmis pada tahun 1964, kebanyakan ilmuwan mulai menerima bahwa beberapa skenario teori dentuman besar haruslah pernah terjadi.

Sejarah dan perkembangan teori

Teori dentuman besar dikembangkan berdasarkan pengamatan pada stuktur alam semesta beserta pertimbangan teoritisnya. Pada tahun 1912, Vesto Slipher yang pertama mengukur Efek Doppler pada “nebula spiral” (nebula spiral merupakan istilah lama untuk galaksi spiral), dan kemudian diketahui bahwa hampir semua nebula-nebula itu menjauhi bumi. Ia tidak berpikir lebih jauh lagi mengenai implikasi fakta ini, dan sebenarnya pada saat itu, terdapat kontroversi apakah nebula-nebula ini adalah “pulau semesta” yang berada di luar galaksi Bima Sakti.[14][15] Sepuluh tahun kemudian, Alexander Friedmann, seorang kosmologis dan matematikawan rusia, menurunkan persamaan Friedmann dari persamaan relativitas umum Albert Einstein. Persamaan ini menunjukkan bahwa alam semesta mungkin mengembang dan berlawanan dengan model alam semesta yang statis seperti yang diadvokasikan oleh Einstein pada saat itu.Pada tahun 1924, pengukuran Edwin Hubble akan jarak nebula spiral terdekat menunjukkan bahwa ia sebenarnya merupakan galaksi lain. Georges Lemaître kemudian secara independen menurunkan persamaan Friedmann pada tahun 1927 dan mengajukan bahwa resesi nebula yang disiratkan oleh persamaan tersebut diakibatkan oleh alam semesta yang mengembang.

Pada tahun 1931 Lemaître lebih jauh lagi mengajukan bahwa pengembangan alam semesta seiring dengan berjalannya waktu memerlukan syarat bahwa alam semesta mengerut seiring berbaliknya waktu sampai pada suatu titik di mana seluruh massa alam semesta berpusat pada satu titik, yaitu “atom purba” di mana waktu dan ruang bermula.

Mulai dari tahun 1924, Hubble mengembangkan sederet indikator jarak yang merupakan cikal bakal tangga jarak kosmis menggunakan teleskop Hooker 100-inci (2.500 mm) di Observatorium Mount Wilson. Hal ini memungkinkannya memperkirakan jarak antara galaksi-galaksi yang pergeseran merahnya telah diukur, kebanyakan oleh Slipher. Pada tahun

Page 85: Nota Pengenalan Astronomi

1929, Hubble menemukan korealsi antara jarak dan kecepatan resesi, yang sekarang dikenal sebagai hukum Hubble. Lemaître telah menunjukan bahwa ini yang diharapkan, mengingat prinsip kosmologi.Gambaran artis mengenai satelit WMAP yang mengumpulkan berbagai data untuk membantu para ilmuwan memahami dentuman besar

Semasa tahun 1930-an, gagasan-gagasan lain diajukan sebagai kosmologi non-standar untuk menjelaskan pengamatan Hubble, termasuk pula model Milne, alam semesta berayun (awalnya diajukan oleh Friedmann, namun diadvokasikan oleh Albert Einstein dan Richard Tolman) dan hipotesis cahaya lelah (tired light) Fritz Zwicky.

Setelah Perang Dunia II, terdapat dua model kosmologis yang memungkinkan. Satunya adalah model keadaan tetap Fred Hoyle, yang mengajukan bahwa materi-materi baru tercipta ketika alam semesta tampak mengembang. Dalam model ini, alam semesta hampirlah sama di titik waktu manapun. Model lainnya adalah teori dentuman besar Lemaître, yang diadvokasikan dan dikembangkan oleh George Gamow, yang kemudian memperkenalkan nukleosintesis dentuman besar (Big Bang Nucleosynthesis, BBN) dan yang kaitkan oleh, Ralph Alpher dan Robert Herman, sebagai radiasi latar panjang gelombang kosmis (cosmic microwave background radiation, CMB). Ironisnya, justru adalah Hoyle yang mencetuskan istilah big bang untuk merujuk pada teori Lemaître dalam suatu siaran radio BBC pada bulan Maret 1949.Untuk sementara, dukungan para ilmuwan terbagi kepada dua teori ini. Pada akhirnya, bukti-bukti pengamatan memfavoritkan teori dentuman besar. Penemuan dan konfirmasi radiasi latar belakang mikrogelombang kosmis pada tahun 1964 mengukuhkan dentuman besar sebagai teori yang terbaik dalam menjelaskan asal usul dan evolusi kosmos. Kebanyakan karya kosmologi zaman sekarang berkutat pada pemahaman bagaimana galaksi terbentuk dalam konteks dentuman besar, pemahaman mengenai keadaan alam semesta pada waktu-waktu terawalnya, dan merekonsiliasi pengamatan kosmis dengan teori dasar.

Berbagai kemajuan besar dalam kosmologi dentuman besar telah dibuat sejak akhir tahun 1990-an, utamanya disebabkan oleh kemajuan besar dalam teknologi teleskop dan analisa data yang berasal dari satelit-satelit seperti COBE,Teleskop luar angkasa Hubble dan WMAP.[sunting] Tinjauan[sunting] Garis waktu dentuman besar

Ekstrapolasi pengembangan alam semesta seiring mundurnya waktu menggunakan relativitas umum menghasilkan kondisi masa jenis dan suhu alam semesta yang tak terhingga pada suatu waktu di masa lalu.Singularitas ini mensinyalkan runtuhnya keberlakuan relativitas umum pada kondisi tersebut. Sedekat mana kita dapat berekstrapolasi menuju singularitas diperdebatkan, namun tidaklah lebih awal daripada masa Planck. Fase awal yang panas dan padat itu sendiri dirujuk sebagai “the Big Bang”,dan dianggap sebagai “kelahiran” alam semesta kita. Didasarkan pada pengukuran pengembangan menggunakan Supernova Tipe Ia, pengukuran fluktuasi temperatur pada latar gelombang mikro kosmis, dan pengukuran fungsi korelasi galaksi, alam semesta memiliki usia 13,73 ± 0.12 miliar tahun. Kecocokan hasil ketiga pengukuran independen ini dengan kuat mendukung model ΛCDM yang mendeskripsikan secara mendetail kandungan alam semesta.

Fase terawal dentuman besar penuh dengan spekulasi. Model yang paling umumnya digunakan mengatakan bahwa alam semesta terisi secara homogen dan isotropis dengan rapatan energi yang sangat tinggi, tekanan dan temperatur yang sangat besar, dan dengan

Page 86: Nota Pengenalan Astronomi

cepat mengembang dan mendingin. Kira-kira 10−37 detik setelah pengembangan, transisi fase menyebabkan inflasi kosmis, yang sewaktu itu alam semesta mengembang secara eksponensial.[33] Setelah inflasi berhenti, alam semesta terdiri dari plasma kuark-gluon beserta partikel-partikel elementer lainnya. Temperatur pada saat itu sangat tinggi sehingganya kecepatan gerak partikel mencapai kecepatan relativitas, dan produksi pasangan segala jenis partikel terus menerus diciptakan dan dihancurkan. Sampai dengan suatu waktu, reaksi yang tak diketahui yang disebut bariogenesis melanggar kekekalan jumlah barion dan menyebabkan jumlah kuark dan lepton lebih banyak daripada antikuark dan antilepton sebesar satu per 30 juta. Ini menyebabkan dominasi materi melebihi antimateri pada alam semesta.

Ukuran alam semesta terus membesar dan temperatur alam semesta terus menurun, sehingga energi tiap-tiap partikel terus menurun. Transisi fase perusakan simetri membuat gaya-gaya dasar fisika dan parameter-parameter partikel elementer berada dalam kondisi yang sama seperti sekarang. Setelah kira-kira 10−11 detik, gambaran dentuman besar menjadi lebih jelas oleh karena energi partikel telah menurun mencapai energi yang bisa dicapai oleh eksperimen fisika partikel. Pada sekitar 10−6 detik, kuark dan gluon bergabung membentuk barion seperti proton dan neutron. Kuark yang sedikit lebih banyak daripada antikuark membuat barion sedikit lebih banyak daripada antibarion. Temperatur pada saat ini tidak lagi cukup tinggi untuk menghasilkan pasangan proton-antiproton, sehingga yang selanjutnya terjadi adalah pemusnahan massal, menyisakan hanya satu dari 1010 proton dan neutron terdahulu. Setelah pemusnahan ini, proton, neutron, dan elektron yang tersisa tidak lagi bergerak secara relativistik dan rapatan energi alam semesta didominasi oleh foton (dengan sebagian kecil berasal dari neutrino).

Beberapa menit semasa pengembangan, ketika temperatur sekitar satu miliar kelvin dan rapatan alam semesta sama dengan rapatan udara, neutron bergabung dengan proton dan membentuk inti atom deuterium dan helium dalam suatu proses yang dikenal sebagai nukleosintesis dentuman besar. Kebanyakan proton masih tidak terikat sebagai inti hidrogen. Seiring dengan mendinginnya alam semesta, rapatan energi massa rihat materi secara gravitasional mendominasi. Setelah 379.000 tahun, elektron dan inti atom bergabung menjadi atom (kebanyakan berupa hidrogen) dan radiasi materi mulai berhenti. Sisa-sisa radiasi ini yang terus bergerak melewati ruang semesta dikenal sebagai radiasi latar gelombang mikro kosmis.Medan Ultra Dalam Hubble memperlihatkan galaksi-galaksi dari zaman dahulu ketika alam semesta masih muda, lebih padat, dan lebih hangat menurut teori dentuman besar.

Selama periode yang sangat panjang, daerah-daerah alam semesta yang sedikit lebih rapat mulai menarik materi-materi sekitarnya secara gravitasional, membentuk awan gas, bintang, galaksi, dan objek-objek astronomi lainnya yang terpantau sekarang. Detail proses ini bergantung pada banyaknya dan jenis materi alam semesta. Terdapat tiga jenis materi yang memungkinkan, yakni materi gelap dingin, materi gelap panas, dan materi barionik. Pengukuran terbaik yang didapatkan dari WMAP menunjukkan bahwa bentuk materi yang dominan dalam alam semesta ini adalah materi gelap dingin. Dua jenis materi lainnya hanya menduduki kurang dari 18% materi alam semesta.

Bukti-bukti independen yang berasal dari supernova tipe Ia dan radiasi latar belakang mikrogelombang kosmis menyiratkan bahwa alam semesta sekarang didominasi oleh sejenis bentuk energi misterius yang disebut sebagai energi gelap, yang tampaknya menembus semua ruang. Pengamatan ini mensugestikan bahwa 72% total rapatan energi alam semesta sekarang

Page 87: Nota Pengenalan Astronomi

berbentuk energi gelap. Ketika alam semesta masih sangat muda, kemungkinan besar ia telah disusupi oleh energi gelap, namun dalam ruang yang sempit dan saling berdekatan. Pada saat itu, gravitasi mendominasi dan secara perlahan memperlambat pengembangan alam semesta. Namun, pada akhirnya, setelah beberapa miliar tahun pengembangan, energi gelap yang semakin berlimpah menyebabkan pengembangan alam semesta mulai secara perlahan semakin cepat.

Segala evolusi kosmis yang terjadi setelah periode inflasioner ini dapat secara ketat dideskripsikan dan dimodelkan oleh model ΛCDM model, yang menggunakan kerangka mekanika kuantum dan relativitas umum Einstein yang independen. Sebagaimana yang telah disebutkan, tiada model yang dapat menjelaskan kejadian sebelum 10−15 detik setelah kejadian dentuman besar. Teori kuantum gravitasi diperlukan untuk mengatasi batasan ini.