Svemir i Sunčev sistem

Matematička (astronomska) geografija

Dio geografije koji proučava Zemlju kao nebesko tijelo zove se matematička ili astronomska geografija. Ona odgovara na pitanja: gdje se Zemlja nalazi u svemiru, kakvog je oblika i veličine, kako se kreće i kakve posljedice ta kretanja imaju za život na njoj – smjenu dana i noći, godišnja doba, toplotne pojaseve i računanje vremena.

Bez tih znanja ne bismo mogli razumjeti klimu, raspored biljnog i životinjskog svijeta, pa ni zašto u Sarajevu ljeti dan traje preko 15 sati, a zimi manje od 9.

Svemir i galaksije

Svemir (univerzum) je sve što postoji: prostor, vrijeme, materija i energija. Prema današnjim saznanjima nastao je prije oko 13,8 milijardi godina u „Velikom prasku“ i od tada se neprestano širi.

Zvijezde su u svemiru okupljene u ogromne skupove – galaksije. Naša galaksija zove se Mliječni put. Ima oblik spiralnog diska prečnika oko 100 000 svjetlosnih godina i sadrži između 100 i 400 milijardi zvijezda. Sunčev sistem nalazi se u jednom od spiralnih krakova, oko 26 000 svjetlosnih godina od središta galaksije, i obiđe ga jednom za oko 230 miliona godina.

• Svjetlosna godina je udaljenost koju svjetlost pređe za godinu dana – oko 9,46 biliona km. Nije mjera za vrijeme, nego za dužinu!
• Astronomska jedinica (AJ) je srednja udaljenost Zemlje od Sunca – oko 149,6 miliona km. Svjetlost je pređe za oko 8 minuta i 20 sekundi.
• Najbliža zvijezda poslije Sunca je Proksima Kentauri, udaljena oko 4,2 svjetlosne godine.

Sunce – zvijezda našeg sistema

Sunce je zvijezda srednje veličine, stara oko 4,6 milijardi godina. Njegov prečnik iznosi oko 1,39 miliona km, što je 109 puta više od prečnika Zemlje. U Suncu je skoro sva masa Sunčevog sistema – oko 99,86 %.

U jezgru Sunca, na temperaturi od oko 15 miliona °C, odvija se nuklearna fuzija: vodonik se pretvara u helij i oslobađa se ogromna energija. Površina (fotosfera) ima oko 5 500 °C. Sunčeva energija je „motor“ gotovo svih procesa na Zemlji: zagrijava zrak i tlo, pokreće vjetrove i morske struje, kruženje vode u prirodi i fotosintezu biljaka.

Planete Sunčevog sistema

Oko Sunca kruži osam planeta. Prve četiri – Merkur, Venera, Zemlja i Mars – su male stjenovite (terestričke) planete. Iza pojasa asteroida nalaze se plinoviti divovi Jupiter i Saturn te ledeni divovi Uran i Neptun. Sve planete kruže oko Sunca u istom smjeru i približno u istoj ravni.

Klikni na planetu ili na njeno ime i pogledaj osnovne podatke. Pomoću klizača ubrzaj vrijeme i posmatraj kako unutrašnje planete obilaze Sunce mnogo brže od vanjskih.

Pored planeta, Sunčev sistem čine i patuljaste planete (Pluton je 2006. godine prebačen u tu grupu, kao i Cerera i Erida), prirodni sateliti (mjeseci), asteroidi (između Marsa i Jupitera), komete (tijela od leda i prašine s dugim repom kada se približe Suncu) te meteoroidi. Kad meteoroid uleti u atmosferu i usija se, vidimo meteor („zvijezdu padalicu“), a ako dio padne na tlo, to je meteorit.

Zemlja – jedinstvena planeta

Zemlja je treća planeta od Sunca i jedina na kojoj je poznat život. To je omogućilo više sretnih okolnosti:

• nalazi se na pravoj udaljenosti od Sunca, pa voda može postojati u tečnom stanju („nastanjiva zona“);
• ima atmosferu koja zadržava toplotu, štiti od meteora i ultraljubičastog zračenja i sadrži kisik;
• ima magnetno polje koje skreće štetne čestice Sunčevog vjetra (njegov trag su polarna svjetlost – aurora);
• Mjesec stabilizuje nagib Zemljine ose, pa su klimatske prilike relativno stalne.

Oblik i veličina Zemlje

Zemlja nije savršena kugla. Zbog okretanja oko ose malo je spljoštena na polovima, a ispupčena na ekvatoru. Njen stvarni oblik naučnici zovu geoid („oblik Zemlje“). Razlika je ipak mala, pa Zemlju na globusu prikazujemo kao kuglu.

• Površina Zemlje iznosi oko 510 miliona km² (71 % voda, 29 % kopno).
• Ekvatorski poluprečnik je za oko 21 km duži od polarnog.
• Masa Zemlje je oko 6 · 10²⁴ kg, a srednja gustina 5,5 g/cm³ – najveća od svih planeta.

Kako znamo da je Zemlja okrugla?

Ljudi su još u staroj Grčkoj zaključili da je Zemlja okrugla. Eratosten je u 3. vijeku prije nove ere čak izračunao njen obim: znao je da u Sieni (današnji Asuan) u podne prvog dana ljeta Sunce obasjava dno bunara, a u Aleksandriji štap baca sjenu pod uglom od 7,2°, što je 1/50 punog kruga. Udaljenost između gradova (oko 5 000 stadija) pomnožio je sa 50 i dobio 250 000 stadija – vrlo blizu stvarnih 40 000 km.

Vježba

1. Šta proučava matematička (astronomska) geografija?
2. Objasni šta je svjetlosna godina. Da li je to mjera za vrijeme ili za udaljenost?
3. Nabroji planete redom od Sunca i podijeli ih na terestričke i divove.
4. Koji uslovi omogućavaju život na Zemlji?
5. Navedi tri dokaza da je Zemlja okrugla.
6. Opiši kako je Eratosten izračunao obim Zemlje.