Wulkanoidy

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Wyobrażenie planetoidy z grupy wulkanoidów

Wulkanoidyhipotetyczne planetoidy, które obiegają Słońce po orbitach przebiegających wewnątrz orbity planety Merkury. Nazwa pochodzi od hipotetycznej planety Wulkan, której istnienie jest obecnie wykluczone. Dotychczas żadne takie planetoidy nie zostały odkryte; nie ma pewności, czy w ogóle istnieją.

Temperatura topnienia – temperatura, w której kryształ zamienia się w ciecz. Jest to też najwyższa możliwa temperatura, w której może rozpocząć się krystalizacja tej substancji. Krystalizacja zachodzi jednak często przy niższej temperaturze niż temperatura topnienia, co zależy od wielu czynników, np. obecności zarodków krystalizacji, tempa schładzania czy ciśnienia.Jednostka astronomiczna, oznaczenie au (dawniej również AU, w języku polskim czasem stosowany jest skrót j.a.) – pozaukładowa jednostka odległości używana w astronomii równa dokładnie 149 597 870 700 m. Dystans ten odpowiada w przybliżeniu średniej odległości Ziemi od Słońca. Definicja i oznaczenie zostały przyjęte podczas posiedzenia Międzynarodowej Unii Astronomicznej w Pekinie w 2012 roku.

Jeśli istnieją, wulkanoidy mogły uniknąć wykrycia ze względu na bardzo małe rozmiary i położenie na niebie blisko tarczy Słońca. Ze względu na bliskość Słońca, poszukiwania z Ziemi mogą być wykonywane tylko o zmroku lub podczas zaćmienia Słońca. Współczesne obserwacje nakładają ograniczenia na możliwą populację wulkanoidów: muszą one mieć średnicę nie większą niż 6 km i prawdopodobnie krążą po prawie kołowych orbitach w pobliżu zewnętrznej krawędzi grawitacyjnie stabilnego obszaru.

Ekliptyka – (z gr. έκλειψις zaćmienie) wielkie koło na sferze niebieskiej, po którym w ciągu roku pozornie porusza się Słońce obserwowane z Ziemi.Przerwy Kirkwooda – przerwy między pierścieniami w pasie planetoid. Główną przyczyną powstawania tych przerw jest przyciąganie Jowisza, które wyrzuca z orbit planetoidy będące w ruchu synchronicznym z tą planetą. Przerwy te jako pierwszy zaobserwował Daniel Kirkwood w roku 1857, który także poprawnie wyjaśnił ich związek z rezonansem orbitalnym planetoid i Jowisza.

Wulkanoidy, o ile zostałyby odkryte, mogłyby dostarczyć naukowcom pierwotnego materiału okresu formowania się planet, a także dałyby wgląd w warunki panujące we wczesnym Układzie Słonecznym. Chociaż każdy inny grawitacyjnie stabilny region w Układzie Słonecznym zawiera ciała niebieskie, to efekty niegrawitacyjne (takie jak efekt Jarkowskiego) lub wpływ migracji planet w początkowej fazie rozwoju Układu Słonecznego, mogły wyczyścić ten obszar z wszelkich ewentualnych planetoid.

Migracja planetarna — zjawisko zmian orbity planety we wczesnych etapach formowania się układu planetarnego wokół gwiazdy. Jest ono wynikiem złożonych oddziaływań planety z innymi planetami, planetozymalami i gazem w dysku protoplanetarnym.Planetoida (planeta + gr. eídos postać), asteroida (gr. asteroeidés – gwiaździsty), planetka (ang. minor planet) – ciało niebieskie o małych rozmiarach – od kilku metrów do czasem ponad 1000 km, obiegające Słońce, posiadające stałą powierzchnię skalną lub lodową, bardzo często – przede wszystkim w przypadku planetoid o mniejszych rozmiarach i mało masywnych – o nieregularnym kształcie, często noszącym znamiona kolizji z innymi podobnymi obiektami.

Historia obserwacji[ | edytuj kod]

Przez stulecia postulowano istnienie i poszukiwano ciał niebieskich krążących bliżej Słońca niż Merkury. Niemiecki astronom Christoph Scheiner w 1611 roku sądził, że zaobserwował małe ciała przechodzące przed tarczą Słońca, ale później wykazano, że były to plamy słoneczne. W 1850 r. Urbain Le Verrier przeprowadził szczegółowe obliczenia orbity Merkurego i znalazł niewielkie odchylenie od przewidywanych wartości w precesji peryhelium planety. Postulował on, że możliwym wyjaśnieniem jest oddziaływanie grawitacyjne z planetą lub małym pierścieniem planetoid na bliższej Słońca orbicie. Wkrótce potem astronom amator Edmond Lescarbault ogłosił, że widział tranzyt postulowanej planety przez tarczę Słońca; nowa planeta została nazwana Wulkan, ale nigdy więcej nie była widziana. Anomalne zachowanie orbity Merkurego zostało wyjaśnione przez Einsteina w ramach ogólnej teorii względności w 1915 roku. Nazwa „wulkanoidy” wywodzi się właśnie od owej hipotetycznej planety. Lescarbault prawdopodobnie widział inną dużą plamę słoneczną.

Pas planetoid – obszar Układu Słonecznego znajdujący się między orbitami Marsa i Jowisza. Krąży w nim wiele ciał różnej wielkości, nazywanych planetoidami. Pas planetoid nazywany jest też głównym pasem, ponieważ w Układzie Słonecznym istnieją również inne zbiory małych ciał: pas Kuipera, dysk rozproszony i obłok Oorta, oraz wiele mniejszych skupisk, takich jak planetoidy bliskie Ziemi, centaury czy trojańczycy.Planetologia (nauki planetarne) – dział astrofizyki zajmujący się badaniem budowy i ewolucji systemów planetarnych, planet, księżyców, planetoid, komet oraz mniejszych ciał niebieskich, a także procesów na nich zachodzących.
Całkowite zaćmienie Słońca; takie wydarzenia są okazją do poszukiwania wulkanoidów z Ziemi

Wulkanoidy, o ile istnieją, są trudne do wykrycia ze względu na silny blask pobliskiego Słońca; obserwacje naziemne mogą być wykonywane tylko o zmierzchu lub w czasie zaćmienia Słońca. W pierwszych latach XX wieku podczas kilku zaćmień przeprowadzono obserwacje, które nie wykazały istnienia żadnych wulkanoidów; tym niemniej obserwacje w czasie zaćmienia są wciąż wykorzystywaną metodą ich poszukiwania. Konwencjonalne teleskopy nie nadają się do obserwacji takich planetoid, ponieważ Słońce może uszkodzić ich optykę.

Efekt Poyntinga-Robertsona – zjawisko hamowania małych ciał niebieskich w pobliżu gwiazdy (w szczególności Słońca) wskutek absorpcji i reemisji promieniowania. Jest ono istotne dla cząstek o rozmiarach rzędu centymetra, powoduje, że poruszają się one po trajektorii spiralnej w kierunku gwiazdy.Efekt Jarkowskiego – wirujące planetoidy wypromieniowują więcej ciepła po południu niż w trakcie poranka. Tak więc, obiekt wirujący w tym samym kierunku co jego ruch po orbicie emituje promieniowanie termiczne w takim kierunku, który powoduje nieznaczne zwiększenie prędkości orbitalnej odsuwając to ciało od gwiazdy. Ciała wirujące w przeciwnym kierunku będą tracić energię orbitalną i tym samym przesuwać się bliżej Słońca. Po raz pierwszy efekt Jarkowskiego zmierzono pod koniec 2003 roku na planetoidzie (6489) Golevka.

W 1998 roku astronomowie przeanalizowali dane z instrumentu LASCO umieszczonego w sondzie SOHO, który jest zestawem trzech koronografów. Dane zebrane od stycznia do maja tego roku nie wykazały żadnych wulkanoidów o wielkości 7. To odpowiada średnicy około 60 km, przy założeniu, że planetoidy te mają albedo podobne do Merkurego. W szczególności zostało wykluczone istnienie dużej planetoidy krążącej w odległości 0,18 au od gwiazdy, przewidywanej przez teorię względności skal.

Merkury – najmniejsza i najbliższa Słońcu planeta Układu Słonecznego. Jako planeta wewnętrzna znajduje się dla ziemskiego obserwatora zawsze bardzo blisko Słońca, dlatego jest trudna do obserwacji. Mimo to należy do planet widocznych gołym okiem i była znana już w starożytności. Merkurego dojrzeć można jedynie tuż przed wschodem lub tuż po zachodzie Słońca.Nikiel (Ni, łac. niccolum) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Został odkryty w roku 1751 przez szwedzkiego chemika, Axela Cronstedta. W 1804 r. otrzymano go po raz pierwszy w stanie czystym. Przed naszą erą był używany w stopach z miedzią i cynkiem.

W późniejszych próbach wykrycia wulkanoidów wykorzystywano obserwacje lotnicze, podczas których sprzęt astronomiczny był wynoszony w wyższe warstwy atmosfery, gdzie niebo o zmierzchu jest ciemniejsze i czystsze niż widziane z powierzchni. W 2000 roku planetolog Alan Stern prowadził obserwacje strefy wulkanoidów za pomocą samolotu rozpoznawczego Lockheed U-2, lecąc o zmierzchu na wysokości 21 300 m. W 2002 roku Stern i Dan Durda przeprowadzili podobne badania z użyciem myśliwca F-18, wykonując trzy loty nad pustynią Mojave na wysokości 15 000 m. Nawet na tych wysokościach atmosfera jest względnie gęsta i może utrudniać obserwacje. 16 stycznia 2004 z White Sands w Nowym Meksyku została wystrzelona rakieta sondażowa Black Brant, wynosząc kamerę VulCam w dziesięciominutowy lot suborbitalny. Rakieta osiągnęła wysokość 274 km, kamera wykonała 50 000 zdjęć. Zdjęcia nie wykazały obecności żadnych wulkanoidów, ale pojawiły się problemy techniczne.

STEREO (ang. Solar TErrestrial RElations Observatory, pol. obserwatorium oddziaływań Słońce-Ziemia) – para (stąd również nazwa) amerykańskich naukowych sond kosmicznych badających koronalne wyrzuty masy na Słońcu. Trzecia misja NASA w ramach programu sond słoneczno-ziemskich (ang. Solar Terrestrial Probes, STP). Dwie, prawie identyczne sondy ściśle ze sobą współpracują w celu otrzymywania pionierskich, trójwymiarowych obrazów atmosfery słonecznej.Lot suborbitalny to lot kosmiczny, w którym statek kosmiczny osiąga przestrzeń kosmiczną, ale jego trajektoria lotu przecina atmosferę lub powierzchnię grawitującego ciała, z którego pojazd został wystrzelony, przez co nie jest w stanie dokonać pełnego obrotu orbitalnego.

Dane przesłane przez sondę MESSENGER, krążącą do 2015 roku wokół Merkurego, również mogą być użyteczne w poszukiwaniu wulkanoidów. Możliwości obserwacyjne sondy były ograniczone, ponieważ instrumenty badawcze muszą być ukryte za osłoną termiczną, aby uniknąć ich uszkodzenia. Sonda wykonała zdjęcia obejmujące fragment zewnętrznej części strefy wulkanoidów, nie znajdując tych planetoid. Przewiduje się, że byłaby w stanie zaobserwować obiekty o średnicach co najmniej 15 km w zewnętrznej części obszaru ich hipotetycznego występowania. Także europejski orbiter Merkurego BepiColombo jest wyposażony w kamerę, zdolną do wykrycia obiektów jaśniejszych niż 18 w zewnętrznej części pasa.

Małe ciało Układu Słonecznego – obiekt astronomiczny krążący wokół Słońca, który nie jest ani planetą, ani planetą karłowatą.Christoph Scheiner (ur. 25 lipca 1573 lub 1575 w Markt Wald, zm. 18 lipca 1650 w Nysie) – niemiecki jezuita i astronom. Jest uważany za autora koncepcji helioskopu. Za pomocą tego przyrządu Scheiner zaobserwował plamy słoneczne na krótko przed przed Galileuszem. Osiadł w Nysie, gdzie pozostał przez resztę życia i został tam pochowany. Jako zwolennik teorii Kopernika musiał używać pseudonimu. Napisał kilka książek, w tym Rosa Ursina.

Bliźniacze sondy kosmiczne STEREO, obserwujące Słońce i jego bliskie otoczenie z przeciwbieżnych orbit heliocentrycznych, nie zdołały wykryć żadnych planetoid krążących bliżej Słońca niż Merkury. Oznacza to, że najprawdopodobniej nie istnieją wulkanoidy o średnicy większej niż 5,7 km. Misja Parker Solar Probe, która ma się zbliżyć jeszcze bardziej do Słońca, będzie miała możliwość wykrycia słabszych obiektów, bądź nałożenia silniejszych ograniczeń na ich rozmiary.

Trojańczycy – dwie grupy planetoid, krążących wokół Słońca po orbitach bardzo podobnych do orbity Jowisza. Są one skupione wokół punktów libracji (wierzchołków dwóch trójkątów równobocznych o podstawie będącej odcinkiem Słońce–Jowisz). Znaczenie tego terminu zostało później rozszerzone na planetoidy towarzyszące innym planetom.Urbain Jean Joseph Le Verrier [ur. 11 marca 1811 w Saint-Lô w Normandii (Francja)] - zm. 23 września 1877) – francuski matematyk i astronom. W 1833 r. ukończył Politechnikę w Paryżu, po czym w latach 1837-1846 wykładał w niej astronomię. W pamiętnym 1846 r. został kierownikiem specjalnie dla niego utworzonej katedry mechaniki nieba w Uniwersytecie Paryskim, a w 1849 r. - kierownikiem katedry astronomii. Od 1846 roku był profesorem uniwersytetu w Paryżu. W latach 1854-70 oraz 1873-77 był dyrektorem obserwatorium w Paryżu. W 1846 roku na podstawie analizy perturbacji orbity Urana przewidział istnienie Neptuna, a następnie obliczył parametry orbity tej nieznanej wówczas planety. Swoje prace przedstawił niezależnie od angielskiego astronoma J. C. Adamsa. W tym samym roku niemiecki astronom Johann Galle na podstawie obliczeń Urbaina Le Verriera w ciągu godziny odnalazł Neptuna. W 1848 roku za to odkrycie zarówno Adamsowi, jak i Le Verrierowi, przyznano Złoty Medal Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego. Samodzielnie ten medal otrzymał dopiero w roku 1868 oraz ponownie w 1876. Innym ważnym dokonaniem Urbaina Le Verriera było odkrycie w 1859 roku ruchu peryhelium Merkurego. Przyczyny tego ruchu nie była w stanie wyjaśnić ówcześnie obowiązująca mechanika newtonowska. W związku z tym postulował istnienie Wulkana, planety obiegającej Słońce wewnątrz orbity Merkurego. Taka planeta nie istnieje, a ruch peryhelium Merkurego wytłumaczyła dopiero ogólna teoria względności Alberta Einsteina.


Podstrony: 1 [2] [3] [4]




Warto wiedzieć że... beta

Orbiter – część sondy kosmicznej, która pozostaje na orbicie wokółplanetarnej po oddzieleniu lądownika i służy jako satelita komunikacyjny, przekazujący sygnał z lądownika na Ziemię. Orbiter spełnia również rolę satelity zwiadowczego fotografującego powierzchnię planety, dokonuje także analizy widma i analizy termalnej.
Katastrofy kosmiczne – jeden z rodzajów katastrof naturalnych, której źródła znajdują się poza Ziemią. Chodzi tu głównie o upadki komet bądź planetoid na powierzchnię Ziemi, ale także o takie zjawiska jak bliski Ziemi wybuch supernowej czy burze magnetyczne zakłócające działalność sztucznych satelitów.
Żelazo (Fe, łac. ferrum) – metal z VIII grupy pobocznej o dużym znaczeniu gospodarczym, znane od czasów starożytnych.
Kelwin – jednostka temperatury w układzie SI równa 1/273,16 temperatury termodynamicznej punktu potrójnego wody, oznaczana K. Definicja ta odnosi się do wody o następującym składzie izotopowym: 0,00015576 mola H na jeden mol H, 0,0003799 mola O na jeden mol O i 0,0020052 mola O na jeden mol O.
Wulkan – hipotetyczna planeta bądź planetoida, która miała krążyć bliżej Słońca niż Merkury. Jego istnienie zasugerował francuski matematyk i astronom Urbain Le Verrier w ogłoszonej w 1859 r. pracy na temat ruchu peryhelium Merkurego, którego zaburzeń nie dało się wytłumaczyć na gruncie mechaniki klasycznej. Zakładana orbita Wulkana miała znajdować się nie bliżej Słońca niż 0,03 j.a., gdyż poniżej tej granicy orbita byłaby zbyt niestabilna i doprowadziłaby do nieuchronnego zderzenia ze Słońcem. Dokładne obserwacje tych rejonów Układu Słonecznego wykluczyły jednak istnienie planety lub nawet planetoidy tak blisko Słońca, gdyż przy obecnym stanie wiedzy dawno bylibyśmy w stanie je zauważyć (albo są tak małe, że podpadają do kategorii pyłu kosmicznego). Ostatecznie zaburzenia ruchu Merkurego udało się wytłumaczyć oddziaływaniem grawitacyjnym Słońca na podstawie ogłoszonej w 1915 r. ogólnej teorii względności. Do dziś jednak nazwa Wulkan pozostaje nieużywana w oficjalnej nomenklaturze astronomicznej "na wszelki wypadek".
Żarzenie – emitowanie światła przez rozgrzane ciała. Minimalna temperatura, w której dane ciało zaczyna się żarzyć, zależy od zdolności emisyjnej tego ciała.
Hipoteza (gr. hypóthesis – przypuszczenie) – osąd, który podlega weryfikacji lub falsyfikacji. Zdanie, które stwierdza spodziewaną relację między jakimiś zjawiskami, propozycja twierdzenia naukowego, które zakłada możliwą lub oczekiwaną w danym kontekście sytuacyjnym naturę związku.

Reklama