Verdensrommet. Ola Normann

Transkript

1 Verdensrommet Ola Normann

2 Verdensrommet Ola Normann Copyright 2007 Ola Normann

3

4 Innholdsfortegnelse Forord... v I. Vi ser på verdensrommet Vår plass i universitetet De første stjernekikkerne Teleskoper... 5 II. Ut i verdensrommet Jorden i rommet Solen Månen De indre planetene De ytre planetene...12 iv

5 Forord I denne boken vil du finne en rekke informasjon om verdensrommet. v

6 Del I. Vi ser på verdensrommet

7 Innholdsfortegnelse 1. Vår plass i universitetet De første stjernekikkerne Teleskoper

8 Kapittel 1. Vår plass i universitetet Før i tiden mente man at planeten Jorden var det viktigste stedet i hele universet. Men Jorden er ganske ubetydelig - den er bare spesiell for oss fordi det er hjemmet vårt. Jorden går i bane rundt solen sammen med de andre planetene i Solsystemet. For oss ser Solen stor og lys ut fordi den er så nær, men egentlig er den bare en vanlig stjerne blant milliarder av andre i galaksen vår. Galaksen vår er en blant mange i en klynge - en galaksehop. Andre galaksehoper ligger spredt rundt i universet. Mange av disse er mye større enn vår. Astronomene bruker teleskoper når de ser på nattehimmelen. Med disse kan de undersøke lyset som stjernene sender ut. Stjerner og andre himmellegemer sender også ut såkalte radiobølger. De er usynlige, men kan studeres ved hjelp av spesielle radioteleskoper. Det kommer også mange andre typer stråling, eller energi, fra himmelen. Astronomene har bygd spesialinstrumenter og teleskoper som kan fange opp dette. Ved å studere denne strålingen kan vi lære mye mer om stjernene. Universet er et fantastisk sted fylt av mange underlige, vakre og spennende ting. Alle kan glede seg over natthimmelen, og du trenger ikke ha et teleskop. I denne boken skal vi ser nærmere på stjernene. Utforskningen av verdensrommet kan til og mede føre til at mennesket kan kolonisere andre planeter. 3

9 Kapittel 2. De første stjernekikkerne I tusener av år trodde menneskene at Jorden var universets sentrum. De trodde at Solen, Månen, planetene og stjernene kretset rundt vår planet. Det var også en alminnelig oppfatning at Jorden var flat. Hvis du seilte lenge nok mot horisonten, ville du falle utfor kanten! I dag vet vi at begge disse forestillingene er feil - teleskopet har bevist det. Men de første astronomene hadde ingen teleskoper å hjelpe seg med. De hadde bare sine egne øyne. Enkelte av de greske astronomene spurte seg om Jorden vrikelig var flat. Aristoteles så at horisontlinjen var forskjellig fra sted til sted, og ved hjelp av matematikk kom han fram til at Jorden i virkeligheten var rund. En annen greker, Aristarkhos fra Samos, regnet ut at Jorden egentlig gikk i bane rundt Solen. Ingen av disse ideene vant særlig gehør på den tiden. Det folk virkelig trodde på, ble sammenfattet av den siste av de gamle greske astronomene, Ptolemaios. Han skrev en bok hvor han gjord rede for alle ideene om universet med Jorden som sentrum. Dette ble kjent som det ptolemeiske univers. Han døde i år 180 e.kr., og med ham døse den greske interessen for studiet av planetene og stjernene. Noen hundre år etter Ptolemaios studerte araberne gresk litteratur og fattet ny interesse for nattehimmelen. De tegnet nøyaktige stjernekart som de brukte til å navigere etter. Grekerne brukte i sin tid og kunnskapen om stjernebildene til å finne fram på sjøen om natten. Men til tross for de nøyaktige nedtegnelsene, var framgangen innen astronomien langsom. Man trodde jo at jorden var sentrum for alt. det var ingen som for alvor utfordret denne forestillingen før i 1543, da den polske astronomen Nicolaus Copernicus satte fram ideen om at Solen var universets sentrum. Nicolaus Copernicus ble født i 1473, og han viet livet sitt til studiet av planetenes bevegelse over himmelhvelvet. Han forstod ut fra sine observasjoner at Ptolemaios' teori ikke kunne forklare planetbanene. Han satte fram ideen om at det var Solen, ikke Jorden, som var universets sentrum. Alle planeten, Jorden også, kretset rundt Solen i baner, som Copernicus trodde var sirkelrunde. Han skrev en bok om sine ideer, men dette var farlig. Den katolske kirken trodde at Jorden, som jo var den viktigste planeten i universet, stod i sentrum. Andre ideer var vranglære og måtte straffes. Copernicus visste dette, og han gav ikke ut boken sin før i 1543, samme år som han døde. Men heller ikke hans teori gav noen fullgod forklaring på planetenes bevegelser. Astronomen Tyge Brahe ( ) var dansk. Fra sitt observatorium på øya Ven gjorde han mange nøyaktige observasjoner av stjernene og planetene. Brahe var en skarp iakttager, og de stjernekartene han tegnet, var mer nøyaktige enn noen som til da var laget. Da Brahe døde i 1601, tok hans assistent over arbeidet. Han het Johannes Kepler. Kepler visste at Brahes planetobservasjoner var svært nøyaktige. Men disse observasjonen stemte jo ikke helt med de sirkelrunde planetbanene til Copernicus. Han forstod hav som var feil med Copernicus sin modell: Planetene kretset nok rundt Solen, men banene deres var ikke sirkelrunde. De var elliptiske - avlange. Han oppdaget også at planetenes hastighet er størst når de er nærmest Solen. Johannes Kepler var en fremragende matematiker. Han klarte endelig å påvise hvordan planetene beveget seg rundt solen, og etter hvert ble hans arbeid akseptert av kirkemaktene. 4

10 Kapittel 3. Teleskoper Galileo Galilei var den første som brukte teleskop til å studere stjernene med - det var i Gjennom teleskopet gjorde han mange viktige oppdagelser. Han var den første som så Jupiters fire største måner og Venus' forskjellige faser. Han så også at Melkeveien egentlig var lyset fra mange tusen fjerne stjerner. Observasjonene han gjorde, overbeviste ham om at Jorden og de andre planetene kretset rundt Solen. Galilei bygde sine egne teleskoper. Det kraftigste gav 30 ganger forstørrelse. Galileis teleskoper var av refraktortypen: De hadde en linse som samlet opp stjernelyset. Etter hvert som teleskopene ble bedre, økte kunnskapen om universet. En ny type teleskop dukket opp. Det var reflektoren, som bruker speil i stedet for linser til å samle lys. Den første reflektoren ble bygd av Isaac Newton i I dag bygges store teleskoper i egne bygninger som kalles observatorier. Det er flest i USA - der finner vi f.eks. USAs nasjonallaborarorium Kitt Peak, som ligger i nærheten av Tucson i Arizona. Kitt Peak har flere teleskoper, og astronomer fra hele verden valfarter dit. De kan bo der over lengre tid og studere stjernene. Et lignende observatorium er Cerro Tololo-observatoriet, som er bygd høyt oppe i fjellene i Chile. Europeiske astronomer har et observatorium på La Palma på Kanariøyene. Det ligger 2400 m.o.h, på toppen av en utdødd vulkan. Herfra kan astronomene til fulle utnytte den mørke, skyfrie nattehimmelen for å få gode observasjoner. 5

11 Del II. Ut i verdensrommet

12 Innholdsfortegnelse 4. Jorden i rommet Solen Månen De indre planetene De ytre planetene

13 Kapittel 4. Jorden i rommet Jorden går i bane rundt Solen, og den bruker 365 og en 1/4 dag på hele omløpet. Kalenderen vår har 365 dager. Dette betyr at det blri en kvart dag til overs hvert år. Defor har året en ekstra dag hvert fjerde år - dette kalles et skuddår og har altså 366 dager. Februar får 29 dager i stedet for 28. Skuddåret retter opp igjen kalenderen slik at årstidene ikke forskyves. Som Kepler oppdaget, er ikke Jordens bane sirkelrund. I desember er Joden nærmere Solen enn i juni - da er avstanden størst. Jodens akse står også på skrå i forhold til banen. I juni heller den nordlige halvkulen mot Solen. Da er det sommer på den nordlige halvkule og vinter på den sørlige halvkule. I desember heller den nodlige halvkule bort fra Solen, og der blri vinter i nord og sommer i sør. I mars og september heller ingen av halvkulene mot Solen, og dager og netter er like lange. I mars er det vår på nordlig halvkule og høst på sørlig halvkule. I september er det omvendt. Andre planeter ha sine egne årstider og omløpstider. Lengden på en planets år er den tiden den bruker på å fullføre et omløp rundt Solen. Hvis du bodde på Merkur, ville året bare ha 88 dager. På Pluto, den ytterste planeten vi kjenner til, er året like langt som 248 år på Jorden. 8

14 Kapittel 5. Solen Solen er en stjerne. Den ser mye lysere ut enn alle de andre stjernene fordi den er mye nærmere Joden, men mange av de andre stjernene er i virkeligheten varmere og mer lyssterke. Solen sender ut energi i form av lys og varme. Uten denne energien ville det ikke vært liv på Jorden. Solen lyser også opp Månen, planetene og deres satelitter, kometene og alt annet i Solsystemet. Disse legemene skinner bare fordi de reflekterer lyset fra Solen. Hvsi Solen pluselig sloknet, ville det se ut som om alle disse andre forsvant. Solen brenner egentlig ikke. Den produserer lys og varme ved å omdanne en tyep gass til en annen. Dette foregår på en spesiell måte. To hydrogenatomer smelter sammen og danne helium. Når dette skjer, blir det litt materie til overs som strømmer opp til Solens overflate og slipper ut lys og varme. På den måten mister Solen stadig masse, men den er så stor at den vil vare i lange tider ennå. Noen ganger forekommer det mørke flekker på soloverflaten. Dette er solflekker, og de ser mørke ut fordi de er kaldere enn området rundt. Solflekker opptrer ofte gruppevis og kan vare fra noen timer til noen måneder, alt etter størrelsen. Store solflekker varer lenger. Hvis man følger med en solflekk over flere dager, ser man at den krysser solskiven. Det er ikke flekkene som beveger seg - det er Solen som dreier rundt sin egen akse. Solen bruker rundt en måned på å dreie helt rundt. Man kan ofte se varme gasskyer som skyter opp fra soloverflaten som ildtunger. De kalles protuberanser. Man trenger vanligvis spesialutstyr for å få øye på dem, for de blir borte i glansen fra Solen. Men vi kan se dem tydelig under en total solformørkelse. 9

15 Kapittel 6. Månen Månen er Jordens nærmeste nabo i verdensrommet, og astronomene har studert den i århundrer, hovedsakelig gjennom teleskop. I nyere tid har romsonder sendt tilbake bilder og annen informasjon fra selve Månen. Mennesket har til og med vært på Månen og utført eksperimenter på måneoverflaten. På grunn av dette vet vi ganske mye om denne naturlige satelitten. Astronomene tror at Månen ble dannet uavhengig av Jorden. Den ble senere fanget inn av Jordens gravitasjon (tyngdefelt) og har siden kretset rundt vår mplanet. Månen har ingen atmosfære, og fra måneoverflaten ser himmelen svart ut. På Månen er det veldig varmt om dagen og veldig kaldt om natten. På måneoverflaten er det lyse og mørke områder. De lyse områdene er fulle av kratere som er dannet ved meteorittnedslag. Noen av disse kraterne har diametre på over 160 km. De mørke områdene er kjempestore, flate sletter, dannet av lava som har rent ut på måneoverflaten fra vulkaner. Disse mørke områdene kalles "hav" (latin: mare = hav), fordi astronomene i gamle dager trodde at dette var vannområder, som havene på Jorden. Nå vet vi at det ikke finnes vann på Månen, men de gamle navnene brukes fremdeles. et av de mest kjente er Stillhetens hav - det var der de første menneskene satte sin fot på Månen under Apollo 11-ferden i

16 Kapittel 7. De indre planetene Vi deler planetene i Solsystemet i to grupper. Det er fire mindre planeter innerst, og fire ytre planeter som er mye større og som vesentlig består av gass. Mellom disse to gruppene er asteroidene. I tillegg kommer Pluto, den ytterste planeten. Den er så langt borte at vi vet svært lite om den. Merkur er den planeten som er nærmest Solen. Den er vanskelig å se fra Jorden fordi den alltid er så nær Solen. Den kan sees lavt på himmelen i øst før soloppgang eller lavt i vest etter solnedgang. det var først da et ubemannet romfartøy fløy forbi Merkur og sendte tilbake bilder at vi fikk se hvordan planeten egentlig så ut. Den er full av kratere og har noen fjell og et par sletter slik som vi finner på Månen. Merkur er svært varm, uten atmosfære eller vann. Det finnes ikke liv der. Den neste planeten i rekken er Venus, som er det mest lyssterke himmellegemet nest etter Solen og Månen. Selv om Venus lyser blendende vakkert på himmelen, er den en svært ugjestmild planet. Den er omgitt av skyer av giftig gass - det er disse som reflekterer sollyset så godt. Overflaten er brennende varm og skylaget er så tykt at Solen ikke kan sees fra overflaten. Ubemannede romferder til Venus har i nyere tid kartlagt overflaten ved hjelp av spesielle instrumenter. Venus ahr mange store, flate sletter, men også kratere, daler og fjellområder. Den har vulkaner som fremdeles kan være aktive. På himmelen ser Mars ut som en lyssterk, rød stjerne. Fortidens astronomer gav den navnet til krigsguden fordi den hadde samme farge som blod. Når man betrakter Mars gjennom teleskopet, kan man se polkalottene, som inneholder frosset vann. Før trodde astronomene at det kunne være intelligent liv på Mars. Nå vet vi at dette ikke er tilfelle. Mange ubemannede romfartøyer har besøkt Mars og sendt tilbake fotografier. To har til og med landet der og lett etter tegn til liv - som de ikke fant. De viste oss at overflaten er veldig kald og overstrødd med steiner av alle størrelser. Mars har mange forskjellige landskapstekk. Det er mange kratere, fjell og daler, og høye vulkaner. En av disse vulkanene, Olympus Mons, er den største i Solsystemet. Den er over 25 km høy og har en diameter på over 700 km. Mars har to måner - begge er små, med diameter på noen få kilometer. De heter Phobos og Deimos, og de kan bare sees gjennom et stor teleskop. Det er mulig at de egentlig er asteroider som en gang streifet så tett inntil Mars at de ble fanget opp i bane rundt den. 11

17 Kapittel 8. De ytre planetene Utenfor asteroidebeltet finner vi Jupiter, den størtse planeten i Solsystemet. I likhet med de andre store gassplanetene mangler Jupiter en fast overflate. Selv i et lite teleskop kan vi se skybeltene som krysser overflaten. Jupiter har også en stor, rød flekk, som man tror er en gigantisk storm i atmosfæren. Dagen er veldig kort på Jupiter - planeten bruker mindre enn ti timer på å dreie helt rundt sin egen akse. Vi kjenner til 16 måner som kretser rundt Jupiter. De fire største kan sees med kikkert eller lite teleskop. En av disse er Io, som har mange aktive vulkaner. Callisto, en annen av Jupiters satelitter, har en overflate som er nesten hekt dekket av kratere, Saturn er den nest største planeten i Solsystemet. Vi kan se skybelter på Saturn også, selv om de ikke er like lette å se som på Jupiter. Saturn har minst 20 måner. Den største heter Titan og er mye større enn vår måne. Ringene rundt Saturn gjør den til et av de vakreste himmellegemene. Vi kan se disse ringene i et lite teleskop. De består av milliarder av små is- og støvpartikler. Uranus har også ringer, men der er veldig svake og vanskelige å se fra Jorden. I tillegg har den 15 kjente måner. Bare de fem største kan sees fra Jorden. Resten ble oppdaget av romsonden Voyager 2 i Året på Uranus er langt - planeten bruker 84 jordår på sitt omløp rundt Solen. Uranus' akse står dessuten nesten loddrett på omløpsbanen - det ser ut som om planeten ligger "på siden". Polområdene og ekvator vender vekselvis mot Solen, så enkelte tider på året er det varmere i polområdene enn ved ekvator! Neptun er den fjerneste av gassplanetene. Den ligger mer enn halvannen milliard kilometer lenger ute enn Uranus og bruker 165 jordår på ett omløp. Neptun har åtte kjente måner. Den har også ringer, men de er kullsvarte og vanskelige å se. Og en stor, mørk flekk på Neptun ligner svært på den store røde flekken på Jupiter. Pluto er den ytterste planeten. Den er liten og lyssvak, og vi vet lite om den. Pluto har en kjent måne, Charon, som er halvparten så stor som Pluto selv. Man har ennå ikke planlagt noen romferder til Pluto, så det kan ta tid før vi lærer mer om denne planeten. Hvis det finnes andre planeter utenfor Pluto, er de svært lyssvake og vanskelige å oppdage. Men enkelte astronomer mener at vi sannsynligvis vil finne flere. 12