Microstructuri cosmice PDF

**[ASTEROIZI]** - corpuri cereşti cu **dimensiuni mici**, ce se deplasează în jurul Soarelui pe orbite **eliptice** şi care nu au lumină proprie; - majoritatea ocupă spaţiul între orbitele planetelor **Marte** şi **Jupiter**; - se folosesc **doi termeni**: - **asteroid**, cu...

**[ASTEROIZI]** - corpuri cereşti cu **dimensiuni mici**, ce se deplasează în jurul Soarelui pe orbite **eliptice** şi care nu au lumină proprie; - majoritatea ocupă spaţiul între orbitele planetelor **Marte** şi **Jupiter**; - se folosesc **doi termeni**: - **asteroid**, cu sens de **„asemănător aştrilor"**, adică stelelor (imaginea recepţionată de la cei mai mari se apropie de aceea a stelelor); - **planetoid** (planetele cu dimensiuni foarte mici). - există **2.280** de asteroizi cărora li s-au stabilit diferite caracteristici, dar se presupune că există mai multe zeci de mii; - cel mai mare este **Ceres**, cu diametrul de 768 km, iar cei mai mici au diametre **sub 1 km**; - între cei mai mari se numără **Pallas** (diametrul de 482 km), **Vesta** (392 km), **Davida** (230 km), **Eunomie** (238 km), **Papagena** (210 km); - majoritatea au însă diametre **sub 5 km**; - **masa totală** a asteroizilor cunoscuţi reprezintă cca **a 1/1.000 parte** din masa Pământului; - perioadele de **revoluţie** sunt diferite; cea mai mare aparţine lui **Hidalgo** (14,25 ani); - la majoritatea asteroizilor, mişcarea de revoluţie oscilează între **3 şi 5 ani**; - au o mişcare de rotaţie a cărei durată ajunge la cei mai mari la **24 de ore**; frecvent însă este de **câteva ore**; - în zona dintre Marte şi Jupiter există o grupare de cca **1.000 de asteroizi**, din care 30 se deplasează pe orbite **eliptice** foarte lungi intersectând orbitele planetelor interne lui Marte (familia de asteroizi **Apollo--Amor**); - dintre aceştia, **Hermes** ajunge între Venus şi Pământ, iar **Icarus** trece printre Soare şi Mercur; - asteroidul **Hidalgo** este la **periheliu** în vecinătatea orbitei lui Marte, iar la **afeliu** tocmai lângă Saturn; - **forma** asteroizilor este **neregulată**; - doar cei mai mari (**peste 200 km** în diametru) se apropie de o sferă. **[Originea asteroizilor]**. Există **două teorii** mai mult cu caracter ipotetic: - **prima** consideră că asteroizii au rezultat din **distrugerea unei planete** cu dimensiuni apropiate Terrei (diametrul de cca **6.000 km**); - această planetă ipotetică a fost numită **Phanteon**; - i se opune ca argument principal faptul că toţi asteroizii nu dau **însumat** o masă mai mare decât a Lunii. - **a doua teorie** este numită **„a planetei ratate"**; - se consideră că în zona dintre Marte şi Jupiter, procesul de **concentrare a materiei** din discul de acreţie a fost **lent** şi nu a dus decât la apariţia de **forme simple** de tipul planetoizilor; - **Jupiter**, cu puternica sa forţă de atracţie, a **împiedicat** realizarea planetei. **[Structură]**. Asteroizii sunt **corpuri solide**, cu alcătuire **variabilă**: - cei care ajung la **distanţe mici** de Soare şi-au pierdut **elementele uşoare** şi, ca urmare, sunt predominant formaţi din cele **grele** (fier); - cei cu orbite mai largi, deci **mai depărtaţi**, sunt predominant formaţi din **roci carbonatice**; - se grupează, după caracteristicile **mineralogice**, în câteva **clase**: - prima, cea mai numeroasă, este formată din **asteroizi cu pondere mare a silicaţilor hidrataţi şi cu carbonaţi**, aflându-se la **exteriorul inelului principal** şi au culori închise; - **alte grupări** (Amor-Apollo) sunt alcătuite din asteroizi: - cu piroxeni; - cu olivină; - cu o dominantă metalică (fier, nichel). - izbirea planetoizilor, mai ales în **primele milioane de ani** ai existenţei, a dus la **sfărâmarea** lor într-o mulţime de corpuri mici; - o parte din acestea au constituit **masa de meteoriţi**; - asteroizii, datorită **masei foarte mici** şi **gravitaţiei** extrem de **reduse**, nu au **atmosferă**; - majoritatea **nu au sateliţi**, cu câteva excepţii: cel notat **532** are un **satelit mic** cu diametrul de 45 km; la fel asteroizii **Melpomene**, **Metis** etc. **[METEORIȚI]** - pentru denumirea corpurilor cosmice care **pătrund** în atmosfera terestră se folosesc mai mulţi termeni care definesc corpul sau **fenomenul** ce se înregistrează în timpul **contactului** dintre acesta şi atmosfera terestră; - primul termen pleacă de la **dimensiuni**: - **particule meteorice** pentru cele submilimetrice; - **meteoriţi** pentru cei cu diametrul de la câţiva cm la câţiva metri; - **bolizi** pentru cei cu masă foarte mare care ajung la suprafaţa terestră, unde dau cratere. - **meteorul** este termenul care se referă la **fenomen**, el definind **dâra luminoasă** ce se observă pe bolta cerească pe parcursul **străbaterii** (parţială sau totală) atmosferei terestre de către corpul solid provenit din spaţiul extraterestru; - în limbaj popular sunt anumite **„stele căzătoare"**, întrucât apar ca **puncte strălucitoare** ce se deplasează de pe bolta cerească spre suprafaţa terestră; - fenomenul se înregistrează frecvent la o depărtare de suprafaţa terestră cuprinsă între **120 şi 80 km**; - meteoriţii intră în atmosferă cu **viteze mari** (de la 5-10 km/s la câţiva zeci de km pe secundă) şi, datorită **frecării** cu aerul, se **încălzesc** şi se **volatilizează** treptat; - rezultă o **lumină** a cărei **culoare** variază de la un meteorit la altul (datorită compoziţiei chimice diferite) şi la acelaşi meteorit din momentul **intrării în atmosferă** (roşcată) şi până la **arderea completă** (roşie, galbenă, albă şi fum-gri); - **forme de manifestare**: - **meteori** **izolaţi** care dau dâre luminoase cu traiectorii pe bolta cerească extrem de diferite; - o altă formă implică un număr de la sute de zeci de mii de meteoriţi aparţinând unui **roi meteoritic**; apar când Pământul intersectează **orbita heliocentrică** a unei mase cu astfel de corpuri; - deplasarea lor în atmosferă se face pe **traiectorii paralele** însă acestea apar, prin **dârele luminoase** ce le descriu, ca fiind **convergente** către un punct exterior (de pornire) numit **radiant**; - aceste căderi au frecvenţă şi intensitate mai mare în **anumite perioade** ale anului (când Pământul în deplasarea lui intersectează orbitele acestora) ce corespund cu poziţia sa în dreptul diferitelor **constelaţii**; - legat de această poziţie a derivat şi numele acordat **ploii meteorice**: - **Tauride** la finele lui iunie; - **Perseidele** în august; - **Leonidele** în noiembrie; - **Andromeidele** la finele lui noiembrie; - **Gemenidele** în decembrie etc. - **durata fenomenului** este de la **câteva secunde** (în mod frecvent) la **mai multe minute** (în cazurile meteoriţilor mari care străbat atmosfera în întregime); - **viteza medie** = în jur de **40 km/s** (variază de la 10-15 km/s la 70-80 km/s); - **strălucirea**, în limitele scării de magnitudine, variază: - **între** **1 şi 5** la cei ce se pot urmări cu ochiul liber; - **peste 5** pentru cei identificaţi prin telescop sau radar. - **compoziţia chimică** = spectogramele au pus în evidenţă **atomi** de H, O, N, Na, Mg, Al, Si, Ca, Mn, Fe, Ni etc.; pe această bază, ei au fost încadraţi în **trei grupe**: - **meteoriţi feroşi** (80% Fe, 7-9% Ni, alte elemente); - **meteoriţi pietroşi** (aeroliţi cu 30% O, 18% Si, alte elemente între care Mg, Fe); - **meteoriţi micşti** (sideroliţi cu ponderi aproape egale între metale şi silicaţi). - compoziţia reflectă diferite **stadii de evoluţie**; - unii meteoriţi au o alcătuire **aproape similară** cu aceea a corpurilor rezultate prin **acreţie** în primele faze ale formării Sistemului Solar, de unde **vechimea foarte mare**, alţii indică intense modificări prin **metamorfism termic** (uneori o topire totală urmată de o recristalizare) etc.; - pătrunderea meteoriţilor depinde de **unghiul** pe care traiectoria lor îl face cu **suprafaţa atmosferei terestre**: - dacă acesta este mic (traiectoria aproape **tangentă**), atunci acesta este **azvârlit în afară** şi îşi va continua periplul interplanetar; - dacă unghiul va fi **perpendicular** pe suprafaţa atmosferei, atunci el va **pătrunde** şi va ajunge sau nu la suprafaţa terestră, în funcţie de volumul şi alcătuirea sa; - **originea meteoriţilor**: - meteoriţii formaţi din **elemente uşoare** au rezultat prin **degradarea cometelor** în fazele de trecere prin **periheliu** (elementele desprinse s-au încadrat într-un roi care a căpătat o orbită heliconcentrică); - alţii au provenit din **distrugerea unor asteroizi**. - **dimensiuni**: - cei mai mulţi meteoriţi au diametre **sub 0,1 mm**, viteze reduse şi, ca urmare, **cad lent** spre suprafaţa terestră; - meteoriţii cu diametre cuprinse între 0,1 mm şi câţiva cm **ard** în atmosfera înaltă, cei cu o masă de **câteva tone**, deşi se consumă, ajung la suprafaţa terestră sub formă de **pietre**, blocuri (produc **cratere** de impact -- bolizi). - **deplasarea** lor în atmosferă este marcată de: - o **strălucire puternică** (magnitudine 5), ce se amplifică pe măsura **apropierii** de suprafaţa terestră; - dezvoltarea unei **unde de şoc**; - fenomene acustice (tunete); - o **„coadă"** lungă de fum. - **presiunea enormă** ce se exercită asupra locului, în vecinătatea contactului cu suprafaţa terestră, de **aerul comprimat**, duce la explodarea lui **înainte de impact**; - **solul** va fi izbit puternic de **unda de şoc** care va crea un **crater mare**; în jurul acestuia, bucăţile din **fostul bolid** (cu greutăţi sub 0,5 t) vor crea alte cratere cu diametre mult mai mici; - pe Glob, au fost identificate mai multe **regiuni** (S.U.A., Canada, Siberia, Mexic, Australia) unde există cratere rezultate din impactul cu bolizi de **peste 50 tone**. **[COMETE]** - corpuri cereşti care descriu **orbite foarte alungite** în jurul Soarelui; - la **afeliu** şi la depărtări mari pe orbită, ele reprezintă nişte **blocuri cu dimensiuni mici** care nu se observă; - pe măsura apropierii de Soare, şi la **periheliu**, datorită unor **transformări fizico-chimice** intense, ele devin **strălucitoare**, iar dimensiunile corpului lor **cresc enorm**, fiind vizibile pe bolta cerească cu ochiul liber; - apar ca **„stele cu coadă"** sau „stele pletoase"; - **denumirea** este veche de la termenul grecesc **Kome** -- care înseamnă **coamă**; - în prezent, sunt înregistrate în cataloage peste **2.000 de comete** (în notaţie se trec, între altele, **numele descoperitorului** şi **anul** când a fost văzută, dar numărul lor este mult mai mare, majoritatea aflându-se pe orbite până la depărtări de peste **50.000 u.a.** de Soare; - sunt cunoscute încă din antichitatea chineză (cu peste 4 milenii în urmă). **[Alcătuirea cometelor]**: în compunerea lor intră **trei elemente** care au dimensiuni **diferite** de la o cometă la alta şi o evoluţie specifică pe măsura parcurgerii orbitei: - **nucleul** = componentul principal: - este **permanent** şi din el se dezvoltă **celelalte elemente** pe măsura apropierii de Soare; - are **dimensiuni reduse** (rar depăşeşte în diametru **100 km**; frecvent atinge câţiva zeci de kilometri) şi prezintă o **formă neregulată**; - constituie un **amestec îngheţat** de pulberi solide cu dimensiuni variate, dar submilimetrice cu **apă** (50-80%), dioxid de carbon, metan, hidrogen etc.; - densitatea este **mică** (sub 1 g/[*cm*^3^]{.math.inline}); - pe măsura apropierii de **periheliu**, sub influenţa presiunii vântului solar, se produce **vaporizarea** acestora, procese care ar începe cu **hidrogenul** (la 700 u.a.) şi ar continua cu CO (la 52 u.a.), CH₄ (31 u.a.), CO₂ (8,9 u.a.), NH₃ (6,4 u.a.) şi apa (la sub 2,8 u.a.); - din ele se vor forma **coama** şi **coada** cometei ce atinge la **periheliu** dimensiuni de **zeci de milioane de kilometri**; - **pulberi de nucleu**, cu diametre mici (10-4 mm), sunt **antrenate de gaze** în coamă sau coadă, pe când cele mai mari vor rămâne în nucleu; - pe măsura apropierii de **periheliu** se produce o **expulzare** tot mai importantă de materie (ultima trecere prin periheliu a cometei **Kohautec** în 1973/1974 a însemnat o **diminuare** a masei nucleului cu **0,2%)**; - deci **„viaţa" unui nucleu** care se apropie frecvent de Soare este **scurtă**, de ordinul a câtorva **mii de treceri** prin periheliu sau câteva **zeci de milioane de ani**; - apropierea prea mare de Soare poate duce la **volatizarea completă** a nucleului sau la **spargerea** (explozia) lui în mai multe componente care se vor epuiza relativ **repede**; - nucleele au o **mişcare de rotaţie** (între 4 şi 50 de ore) impusă de diferenţele ce apar în **mărimea materiei ejectată** de pe suprafeţele ce îl compun sub influenţa vântului solar. - **coama**: - se dezvoltă **în jurul nucleului** cu care alcătuieşte **capul cometei** din momentul în care cometa se află la cca **7 u.a.** de Soare; - au **rază** de 50.000 până la **100.000 km** şi o **strălucire** ce creşte spre nucleu; - formată din **pulberi** care sunt deplasate de la nucleu de către gaz, respectiv molecule de apă şi radicali de OH, C₂, CH etc.; - procesul continuă prin **desfacerea radicalilor** în atomi de H, O, C etc.; - când cometa se apropie mult de Soare se eliberează chiar **componente metalice**; - **structural**, se separă: - un **înveliş interior**, la contactul cu **nucleul** (abundă particule fine); - un **înveliş intermediar** (gaze, particule fine într-o agitaţie mare); - un **înveliş exterior** cu strălucire **mai mică** (predomină ionii, atomii). - **densitatea** este de 10-21 g/[*cm*^3^]{.math.inline}; - **coada**: - apare ca o **fâşie luminoasă** cu înfăţişare **conică** şi frecvent **curbată**, în raport cu direcţia Soare-nucleu; - ea continuă **capul cometei** în direcţia opusă Soarelui; - are dimensiuni **foarte mari**, uneori depăşind **100 mil. km lungime**; - prin alcătuire se disting **două tipuri**: - **cozi** **ionice**, de culoare **bleau**, formate din gaze ionizate şi cu desfăşurare rectilinie; - **cozi de pulberi** formate din gaze şi particule solide, electroni; au o culoare **galben-pal**, albă şi sunt curbate. - pe măsura apropierii de Soare, din nucleu sunt emanate **cantităţi de gaze** tot mai mari; - în acelaşi timp, creşte **presiunea vântului solar**; ca urmare, gazele şi particulele ce se desprind din nucleu formează **coada** care este orientată **în sens invers** deplasării cometei; - din momentul depărtării de **periheliu**, coada capătă o **poziţie inversă**, în raport cu sensul deplasării cometei; - **strălucirea puternică** în zona capului **slăbeşte către periferie**; - este legată de radiaţia solară **absorbită** şi **difuzată** de moleculele de gaze şi particule fine eliberate din nucleu; - strălucirea este cu **atât mai puternică** cu cât se **apropie** de Soare şi este **redusă** la distanţe **mari** şi pe măsura degradării cometei. **[Deplasarea cometelor]** -- se realizează pe **orbite** cu formă şi dimensiuni diferite. Există: - **comete cu orbite circulare** (număr mic); - **comete cu orbite eliptice**; - comete cu orbite ce trec de la **eliptice** la **parabolice** şi **hiperbolice** (cca 50). După **durata mişcării de revoluţie**, ele se împart în: - **comete periodice** (cca 110): - cu o durată până la **200 de ani** (de-a lungul mileniilor trecerea lor la periheliu a fost sesizată de câteva ori), dintre care: - 15 au perioada de revoluţie **până la 10 ani**; - 3 **până la 25 ani**; - restul **mai mare de 75 ani**. - între acestea sunt: - **Encke** (perioada de revoluție de 3,3 ani; distanța la periheliu de 0,34 u.a., iar la afeliu de 4,1 u.a.); - **Halley** (perioada de revoluție de 77 de ani; distanța la periheliu de 0,58 u.a., iar la afeliu de 35,3 u.a.; din sec. III și până în prezent a fost văzută de 3 ori, ultima oară în 1968; mișcare retrogradă); - **Herchel Rigollet** (perioada de revoluție de 156 ani; distanța la periheliu de 0,75 u.a., iar la afeliu de 57,2 u.a.). - **atracţia exercitată** asupra unor comete de către planetele-gigant a dus la conturarea unor grupări numite **familii de comete**, care au **periheliu** în apropierea Soarelui şi **afeliu** la o depărtare apropiată de valoarea medie a distanţei dintre o planetă şi Soare; - în acest sens, sunt familii de comete în **vecinătatea** lui: - **Jupiter** (66 de comete cu afeliu la 0,5 u.a. şi durata de revoluţie de 13 -- 20 ani); - **Uranus** (6 comete cu o perioadă de revoluţie de 27 -- 50 ani şi afeliu la 19 u.a.); - **Neptun** (10 comete cu perioada de revoluţie de 50 -- 100 ani şi afeliu la 30 u.a.). - **cometele aperiodice**: - au orbite **extrem de lungi** care ies din spaţiul Sistemului Solar; - ele au **excentricitate** de 0,99 şi **periheliu** de 1 u.a.; ar avea **axa mare** de 1.000 u.a. şi o **perioadă de revoluţie** de cca 32.000 ani; - astfel de comete nu pot fi zărite decât **o dată** în cursul unei vieţi omeneşti şi bineînţeles numai acelea care ajung în acest interval la periheliu; - orbitele **foarte alungite**, ca şi **unghiurile mari** pe care planul acestora le fac cu eliptica, au dus spre ipoteza că nucleele lor, iniţial s-ar fi aflat într-un **nor** care se circumscrie Sistemului Solar, la cca **50.000 u.a**.; - apropierea de Soare a unei **stele**, la o distanţă de cel puţin **un parsec**, ar provoca **perturbări** în desfăşurarea deplasării normale a lor; - unele sunt **smulse** părăsind Sistemul Solar, iar altele sunt **împinse** în interiorul lui, devenind comete; - ultimele vor suferi în mişcarea lor şi alte perturbaţii provocate de **atracţia planetelor-gigant**; - astfel, când cometa trece **prin faţa planetei** la distanţă mică, ea va fi **atrasă** trecând pe o orbită cu **semiaxă mai mică**; - dacă cometa trece **prin spatele planetei** la distanţă mică, atunci orbita ei va suferi o **altă modificare** (se va plasa pe o orbită cu semiaxă mai mare); - cele mai însemnate modificări le-au suferit cometele la trecerea prin **vecinătatea lui Jupiter**. **[Originea cometelor]**: - **Ipoteza originii interstelare** (extraplanetare): - a fost elaborată de **P.S. de Laplace** (1813); - Soarele în drumul său trece printr-o **nebuloasă** şi atrage o parte din materia acesteia care se va înscrie pe **diferite orbite**; - **R.A. Lyttleton** (1948) consideră că Soarele a trecut printr-un **nor omogen** de materie interstelară; - prin **ciocnirea particulelor** au apărut aglomerări care au evoluat spre comete. - **Ipoteza originii planetare**: - este susţinută de **Lagrange** (1814); - cometele au rezultat din **explozia unei planete**; - ulterior, au fost considerate ca rezultat al **emanaţiilor** şi **erupţiilor vulcanice** de pe Jupiter şi de pe celelalte **planete gigant** sau din rândul **asteroizilor** (au evadat din inelul lor sub efectul atracţiei lui Jupiter, căpătând orbite largi). - **Probabilitatea ciocnirii Terrei** cu o cometă este de **o dată la 80 milioane de ani**: - dacă ciocnirea se face cu **nucleul**, atunci s-ar observa o **ploaie de meteoriţi**; - dacă este intersectată **coada**, singurul efect l-ar reprezenta o **iluminare puternică** (de exemplu, în **1910** când Terra a trecut prin coada **cometei Halley**).